Environmentálne hodnotenie budov

Primárnou úlohou metód environmentálneho hodnotenia budov je poskytnúť komplexné posúdenie charakteristík budovy [1] s použitím daného súboru kritérií a parametrov, ako aj dosiahnuť vyššie environmentálne štandardy. Komplexným posudzovaním budov sa zvyšuje environmentálne povedomie a určuje sa základné smerovanie stavebného priemyslu s cieľom ochrany životného prostredia a dosiahnutia trvalej udržateľnosti.

Metódy environmentálneho hodnotenia budov významne prispievajú k pochopeniu vzťahov medzi budovou a životným prostredím [2, 3]. Zvýšenie povedomia ľudí o súčasnom stave životného prostredia by malo viesť aj k zvýšenému záujmu o jeho ochranu a tvorbu. Jedným z nástrojov je environmentálne hodnotenie budov, ktoré môže poskytnúť relevantné informácie o stave budov a ich okolitého prostredia [4]. Udržateľný návrh, výstavba a prevádzka vyžadujú aplikovanie exaktných prístupov vo všetkých oblastiach a fázach životného cyklu budov [5].

Stanovenie váh systémov environmentálneho hodnotenia budov vo svete
Veľmi dôležitou a náročnou súčasťou environmentálneho hodnotenia budov je stanovenie váh kritérií hodnotenia. Matematický aparát určený na hodnotiace procesy v oblasti environmentálneho inžinierstva je rozsiahly. Existuje viacero metód a prístupov na stanovenie váh kritérií, významnosti parametrov, kontroly závislosti, testov citlivosti a podobne. Ide napríklad o bodovú metódu, metódu poradia, Metfesselovu alokáciu, metódu párového porovnávania, Saatyho metódu či stanovenie váh kritérií pomocou stromu cieľov. Tieto metódy sa dlhodobo analyzujú a vyhodnocujú v kontexte s potrebami environmentálneho hodnotenia budov v záujme zohľadnenia kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristík budov z hľadiska ich dôležitosti. Jednotlivé stratégie a prístupy environmentálneho hodnotenia budov sa vyznačujú rozličnou mierou exaktnosti a viac alebo menej zohľadňujú princípy rovnomernosti a nezávislosti.

Analyzovať a stanoviť váhy významnosti jednotlivých kritérií hodnotenia podľa ich relatívnej dôležitosti je nevyhnutné z hľadiska objektivizovania a transparentnosti environmentálneho hodnotenia budov. V tab. 1 sú uvedené váhové systémy a úrovne objektívnosti najvýznamnejších systémov komplexného hodnotenia udržateľnosti/environmentálnej vhodnosti budov.

Tab. 1 Úroveň objektívnosti systémov komplexného hodnotenia budov


Štruktúra systému BEAS
Navrhnutá štruktúra systému environmentálneho hodnotenia budov (BEAS) aplikovateľného v podmienkach Slovenskej republiky umožňuje využitie metódy stromu cieľov. V tab. 2 sú uvedené váhy významnosti nosných oblastí hodnotenia určené pomocou Saatyho metódy a navrhnuté ukazovatele hodnotenia. Každá oblasť obsahuje stanovený súbor ukazovateľov hodnotenia, ktoré sú roztriedené do podoblastí a oblastí hodnotenia [6, 7, 8]. Hierarchická štruktúra navrhovaného BEAS je znázornená v tab. 3.

Tab. 2 Oblasti hodnotenia a ich váhy významnosti, podoblasti a ukazovatele hodnotenia v BEAS

Tab. 3 Hierarchická štruktúra navrhovaného BEAS


Stanovenie váh ukazovateľov v systéme BEAS
Na určenie váh významnosti sa použila teória multikriteriálneho (viackriteriálneho) rozhodovania, ktorá je založená na matematickom modelovaní. Na základe štúdia metód multikriteriálnej analýzy boli predmetné metódy konfrontované s potrebami environmentálneho hodnotenia budov. Vypracovalo sa päť variantov určovania váh významnosti, pri ktorých sa po­užilo niekoľko metód multikriteriálnej analýzy.

Prvou bola metóda stanovenia váh kritérií použitím stromu kritérií. Zmyslom tejto metódy je postupné určovanie váh v jednotlivých úrovniach hierarchickej štruktúry systému. V prvom kroku sa určili váhy významnosti nosných oblastí hodnotenia, v druhom kroku sa určili váhy podoblastí hodnotenia a následne sa určili aj váhy relevantných ukazovateľov hodnotenia. Stanovovanie váh v týchto troch úrovniach sa vykonalo pomocou ďalších metód multikriteriálnej analýzy, a to prideľovaním bodov zo zvolenej stupnice, metódou párového porovnávania – tzv. Fullerovou metódou a Saatyho metódou.

Na samotné určovanie váh významnosti sa ako najvhodnejšia javí Saatyho metóda, ktorá sa použi­la aj na určovanie váh významnosti jednotlivých ukazovateľov, podoblastí a oblastí environmentálneho hodnotenia budov. Podľa štúdie I. Andersena a A. Paneka [9] sa táto metóda multikriteriálnej analýzy použila na určenie váh významnosti systému E-audit používaného v Poľsku. Na porovnanie sa váhy významnosti jednotlivých ukazovateľov a oblastí hodnotenia určili aj Fullerovou metódou párového porovnávania.

Na určovanie váh významnosti oblastí a ukazovateľov hodnotenia pomocou týchto dvoch metód sa použil voľne dostupný program na multikriteriálnu rozhodovaciu analýzu MCA7 [10].

V tab. 4 sú navrhnuté oblasti hodnotenia označené písmenami A až F a ich váhy významnosti, ktoré sa určili pomocou Saatyho metódy v troch variantoch a Fullerovej metódy. Stanovené váhy významnosti sa konfrontovali s váhami oblastí v systémoch používaných vo svete. Na základe porovnania a dôslednej analýzy týchto variantov sa vybral ako najvhodnejší tretí variant vytvorený pomocou Saatyho metódy.

Tab. 4 Výsledné váhy stanovené pre nosné oblasti hodnotenia pomocou Saatyho a Fullerovej metódy

V tab. 5 a grafe na obr. 1 sú znázornené percentuálne váhy významnosti nosných oblastí v systéme BEAS a v najvýznamnejších systémoch používaných vo svete.

Tab. 5 Váhy významnosti oblastí v systémoch environmentálneho hodnotenia budov

Na obr. 2 sú znázornené určené váhy významnosti pre hlavné oblasti v BEAS.

Obr. 2 Váhy významnosti hlavných oblastí hodnotenia v BEAS určené tretím variantom stanovenia váh

Počítačová podpora hodnotiaceho systému
Návrh programu vychádza z medzinárodne používaného softvérového nástroja SBTool, ktorý využíva aj prostredie programu Microsoft Excel. Toto prostredie využíva tiež  japonský systém CASBEE.

K programu bol vypracovaný manuál, ktorý umožňuje prehľadnú orientáciu v hodnotiacom systéme. Na počítačovú podporu environmentálneho hodnotenia budov bol navrhnutý excelovský program, ktorý umožňuje ľahké a prehľadné hodnotenie environmentálnej vhodnosti budov. Program sa skladá z deviatich pracovných hárkov:

• prvý pracovný hárok slúži na zapísanie základných identifikačných údajov o hodnotenom objekte,
• v druhom hárku je uvedený zoznam oblastí a ukazovateľov hodnotenia spolu s ich určenými váhami významnosti,
• v ďalších šiestich pracovných hárkoch sú spracované oblasti hodnotenia a ich konkrétne ukazovatele hodnotenia,
• v poslednom pracovnom hárku sa zobrazujú výsledky hodnotenia v každej oblasti v podobe tabuľky a stĺpcového grafu.

Každý ukazovateľ má zadefinovaný svoj účel, kritérium a stupnicu hodnotenia, ktorá je podľa charakteru kritéria definovaná ako slovný opis štyroch riešení (od negatívneho až po veľmi dobré) alebo ako hodnota štyroch hraničných čísel v zadefinovaných jednotkách (prípadne dvoch pre kritériá s odpoveďou ÁNO/NIE).

Do políčka označeného ako Body sa zapisuje vybraná bodová hodnota. Na obrázku je znázornená ukážka navrhovaného programu pre oblasť A Miesto na výstavbu a plánovanie projektu.

Program automaticky prepočíta pridelený počet bodov a váhovú hodnotu ukazovateľa a výsledok sa zobrazuje v poslednom pracovnom hárku programu vo forme číselnej hodnoty (–1, 0, 3, 5), na základe ktorej sa budova zaradí do typu:

• environmentálne neprijateľná budova,
• environmentálne prijateľná budova,
• environmentálne vhodná budova,
• udržateľná budova.

Na lepšiu čitateľnosť sa výsledok zobrazuje aj vo forme stĺpcového grafu pre každú hodnotenú oblasť.

Prostredie tabuľkového procesora MS Excel, v ktorom je nástroj environmentálneho hodnotenia budov navrhnutý, umožňuje jednoduchú modifikáciu jednotlivých váh významnosti alebo zmeny hodnotiacich ukazovateľov v prípade návrhu hodnotiaceho systému pre rozličné typy budov a pre jednotlivé fázy ich životného cyklu.

Záver
Navrhnutý systém environmentálneho hodnotenia budov je prvým systémom, ktorý bol vyvinutý na podmienky Slovenskej republiky. Systém tvorí 6 hlavných oblastí a 52 určujúcich ukazovateľov hodnotenia. Nosnými oblasťami hodnotenia sú miesto na výstavbu a plánovanie projektu, architektonické konštrukcie, prostredie v budovách, energetická hospodárnosť, vodné a odpadové hospodárstvo. Navrhnutý systém zabezpečuje vzájomnú nezávislosť určujúcich ukazovateľov a jednotne kvantifikuje mieru ich vplyvu.

Je zrejmé, že navrhnutý systém environmentálneho hodnotenia budov sa bude musieť na základe ďalšieho overovania hodnotiaceho systému spresňovať. Nasledujúce práce sa preto zamerajú na hodnotenie štatisticky významného súboru budov, potom sa na základe reálneho stavu budov upravia určujúce ukazovatele a spresnia váhy ich významnosti. Súčasne sa bude spracovávať modifikácia systému pre ďalšie typy budov (budovy na bývanie, budovy pre školstvo, budovy pre zdravotníctvo, budovy pre verejnú zábavu a podobne) a pre jednotlivé fázy životného cyklu budov. Významnou úlohou bude stanoviť certifikačný stupeň a navrhnúť environmentálny štítok budovy.

Obrázky: archív autoriek

Ing. Eva Krídlová Burdová, PhD., doc. Ing. Silvia Vilčeková, PhD.

Autorky pôsobia na Katedre teórie a techniky prostredia budov Ústavu budov a prostredia SvF Technickej univerzity v Košiciach.

Recenzoval: Ing. arch. Eugen Nagy, PhD.

Príspevok vznikol na základe výsledkov projektu VEGA 1/0188/10 Výskum environmentálnych aspektov a určujúcich ukazovateľov hodnotenia budov.

Literatúra
1.    Cole, R. J.: Building Environmental Assessment Methods: Clarifying Intentions. In: Building Research and Information, Vol.  27, 1996, (4/5), p. 230 – 246.
2.    Cole, R. J.: Emerging Trends in Building Environmental Assessment Methods. In: Building Research and Information, Vol. 26, 1998, Issue 1, January 1998, p. 3 – 16.
3.    Ding, D. K. C.: Sustainable Construction – The Role of Environmental Assessment Tools. In: Journal of Environmental Management, 86, 2008, p. 451 – 464.
4.    Lee, W. L., Chau, C. K., Yik, F. W. H., Burnett, J., Tse, M. S.: On the Study of the Credit-Weighting Scale in a Building Environmental Assessment Scheme. In: Building and Environment, 37, 2007, p. 1 385 – 1 396.
5.    Chen, Z., Clement-Crome, D., Hong, J., Li, H., Xu, Q.: A Multicriteria Lifespan Energy Efficiency Approach to Intelligent Building Assessment. In: Building and Environment, 38, 2006, p. 393 – 409.
6.    Vilčeková, S.: Budovy a prostredie. Habilitačná práca. 2009. 103 s.
7.    Krídlová Burdová, E.: Environmentálne hodnotenie budov z hľadiska kritérií trvalo udržateľnej výstavby. Dizertačná práca. 2009. 186 s.
8.    Vilčeková, S., Krídlová Burdová, E.: Environmentálne hodnotenie budov. Vedecká monografia. 2010. 138 s.
9.    Andresen, I., Panek, A.: Environmental Assessment of School Building in Norway and Poland. In: The 2005 World Sustainable Building Conference, Tokyo, 27 – 29 September 2005, p. 1 768 – 1 775.
10.    Korviny, P.: Program pro multikriteriální rozhodovací analýzu. Ostrava 2003, 27 s. Dostupné na: .
11.    Wessely, E., Vargová, J., Pauliková, A.: Environmental Engineering and Environmental Management Support Sustainable Development in Industry. In: Annals of DAAAM for 2009 & Proceedings of the 20th International DAAAM Symposium. Vol. 20, 2009, No. 1, p. 1 355 – 1 356.

Clánok bol uverejnený v časopise TZB.