image 101276 25 v1
Galรฉria(3)

Vplyv obnoviteฤพnรฝch zdrojov na kvalitu vnรบtornรฉho prostredia nZEB

Partneri sekcie:

Zmeny eurรณpskeho staviteฤพstva prebiehajรบ uลพ niekoฤพko rokov pod tlakom na zniลพovanie spotreby energie v budovรกch. Implementรกcia smernice 2010/31/Eรš o energetickej hospodรกrnosti budov mรก vplyv nielen na vlastnรบ energetickรบ hospodรกrnosลฅ budov, ale aj na kvalitu vnรบtornรฉho prostredia. Odporรบฤanie komisie Eรš ฤ.โ€ฏ2016/1318 z 29. jรบla 2016 o pokynoch na podporu budov s takmer nulovou potrebou energie (nZEB) upozorลˆuje prรกve na problematiku zhorลกenia kvality vnรบtornรฉho prostredia v sรบvislosti so sprรญsลˆovanรญm poลพiadaviek na energetickรบ hospodรกrnosลฅ s cieฤพom dosiahnuลฅ, aby boli do roku 2020 vลกetky novรฉ budovy budovami s takmer nulovou spotrebou energie.

Foto01
Foto02

V sรบฤasnosti musรญme pri vรฝstavbe novรฝch budov a rekonลกtrukciรกch dokonฤenรฝch budov plniลฅ poลพiadavky na energetickรบ hospodรกrnosลฅ, ktorรฉ sรบ vyjadrenรฉ medznรฝmi hodnotami ich ukazovateฤพov tak, aby v roku 2020 vลกetky novostavby spฤบลˆali poลพiadavky na budovy s takmer nulovou potrebou energie. Tรกto poลพiadavka vyjadruje zรกmer navrhovaลฅ takรฉ budovy, ktorรฉ budรบ maลฅ malรบ spotrebu energie na prevรกdzku budovy a budรบ vo veฤพkej miere vyuลพรญvaลฅ obnoviteฤพnรฉ zdroje energie. Pri รบvahรกch o splnenรญ poลพiadaviek na energetickรบ hospodรกrnosลฅ sa tak zameriavame najmรค na tie prvky budovy, ktorรฉ ju najviac ovplyvลˆujรบ.

Pri obytnรฝch a obฤianskych budovรกch ide o obรกlku budovy a technickรฉ systรฉmy na zabezpeฤenie poลพadovanรฉho stavu vnรบtornรฉho prostredia โ€“ ฤiลพe vykurovanie, vetranie, chladenie, umelรฉ osvetlenie. Splnenie poลพiadaviek smernice ฤ. 2010/31/Eรš mรก vplyv nielen na vlastnรบ energetickรบ hospodรกrnosลฅ, ale aj na kvalitu vnรบtornรฉho prostredia. Budovy s nรญzkou energetickou nรกroฤnosลฅou sa sprรกvajรบ z hฤพadiska vnรบtornรฉho prostredia inak neลพ tradiฤnรฉ budovy a z reakciรญ uลพรญvateฤพov aj z objektรญvne zistenรฝch faktov moลพno vysledovaลฅ, ลพe zmeny kvality vnรบtornรฉho prostredia sa vnรญmajรบ a sรบ dรดleลพitรฝm ukazovateฤพom ovplyvลˆujรบcim hodnotu budov.

Energetickรก nรกroฤnosลฅ verzus kvalita vnรบtornรฉho prostredia nZEB

Poลพiadavky na budovy s takmer nulovou potrebou energie sรบ v ฤŒR definovanรฉ zรกkonom ฤ. 406/2000 Sb. o hospodรกrenรญ s energiou (aktuรกlna รบprava ฤ. 103/2015 Sb. platรญ od 1. 7. 2015; ฤ. 131/2015 Sb. platรญ od 1. 1. 2016) s definรญciou, podฤพa ktorej โ€žโ€ฆ budovou s takmer nulovou potrebou energie je budova s veฤพmi nรญzkou energetickou nรกroฤnosลฅou, ktorej spotreba energie je v znaฤnom rozsahu pokrytรก z obnoviteฤพnรฝch zdrojovโ€ฆ.โ€œ, a vyhlรกลกkou ฤ. 78/2013 Sb. o energetickej hospodรกrnosti budov (aktuรกlna novela ฤ. 230/2015 Sb. platรญ od 1. 12. 2015 ), kde je znรญลพenie energetickej nรกroฤnosti budov danรฉ sprรญsnenรญm poลพiadavky na obรกlku budovy a vyuลพitie obnoviteฤพnรฝch zdrojov energie sprรญsnenรญm poลพiadavky na neobnoviteฤพnรบ primรกrnu energiu (pozn.: V SR platรญ zรกkon ฤ. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodรกrnosti budov s poslednou novelou ฤ. 144/2017 Z. z. a vykonรกvacie vyhlรกลกky ฤ. 311/2009 Z. z. a 364/2012 Z. z.).

V budovรกch navrhnutรฝch s primรกrnym dรดrazom na รบspory energie je nevyhnutnรฉ kontrolovaลฅ v zvรฝลกenej miere dodrลพanie hygienickรฝch aj komfortnรฝch poลพiadaviek pri jednotlivรฝch zloลพkรกch vnรบtornรฉho prostredia, lebo tlak na รบspory energie vedie vo vรคฤลกine prรญpadov k minimalizรกcii prirodzenej interakcie vnรบtornรฉho a vonkajลกieho prostredia. Mnohรฉ funkcie budovy, ktorรฉ prebiehali v minulosti bez zรกsahu ฤloveka, sรบ v modernรฝch budovรกch s nรญzkou spotrebou energie eliminovanรฉ a nahradzujรบ sa technickรฝmi systรฉmami. Tie sรญce majรบ vysokรบ รบฤinnosลฅ vyuลพitia energie, zรกroveลˆ vลกak negatรญvne ovplyvลˆujรบ kvalitu vnรบtornรฉho prostredia.

Problรฉmy sa objavujรบ najฤastejลกie v budovรกch, ktorรฉ majรบ hermeticky uzavretรฝ neprieduลกnรฝ obvodovรฝ plรกลกลฅ, miestnosti s veฤพkรฝmi zasklenรฝmi plochami, mechanickรฉ vetranie a systรฉmy klimatizรกcie vzduchu, materiรกly a vybavenie, z ktorรฝch sa uvoฤพลˆujรบ rรดzne druhy โ€“ niekedy aj jedovatรฝch โ€“ vรฝparov ฤi prachu (tzn. nรกbytok, koberce, inรฉ textรญlie), absenciu individuรกlnej regulรกcie vnรบtornรฉho prostredia (tzn. uลพรญvatelia majรบ minimรกlnu kontrolu nad vetranรญm, vykurovanรญm, osvetlenรญm), nevyhovujรบcu organizรกciu ฤistenia priestorov a nedostatoฤnรบ รบdrลพbu technickรฝch zariadenรญ (vรฝmena filtrov vo vzduchotechnickรฝch zariadeniach).

ล tรบdia

Vzhฤพadom na uvedenรฉ je zrejmรฉ, ลพe v nZEB budovรกch sa vyuลพรญvajรบ a budรบ vyuลพรญvaลฅ obnoviteฤพnรฉ zdroje energie, ktorรฉ sa v interakcii s budovou a jej systรฉmami podieฤพajรบ na kvalite vnรบtornรฉho prostredia tรฝchto budov. Tรบto interakciu prezentujeme struฤne na niekoฤพkรฝch parametroch vnรบtornรฉho prostredia dvoch objektov โ€“ rodinnรฉho domu a administratรญvnej budovy.

 

Rodinnรฝ dom

Ide o jednopodlaลพnรบ drevostavbu trvalo obรฝvanรบ jednou rodinou. Dom spฤบลˆa poลพiadavky na budovu s takmer nulovou potrebou energie. Budova sa prirodzene vetrรก, vykurovanรก je teplovodnou vykurovacou sรบstavou s elektrokotlom a kozubovou vloลพkou, integrovanou do vykurovacej sรบstavy. Na budove sรบ osadenรฉ fototermickรฉ solรกrne panely, ktorรฉ slรบลพia na prรญpravu teplej vody. Celรฝ systรฉm TZB je riadenรฝ centrรกlnou riadiacou jednotkou vybavenou senzormi na sledovanie spotreby energie a parametrov vnรบtornรฉho prostredia โ€“ teploty vzduchu, relatรญvnej vlhkosti, CO2 a VOC v obytnรฝch miestnostiach a CO v miestnosti s kozubom. Okrem merania sa v objekte uskutoฤnil aj dotaznรญkovรฝ prieskum zameranรฝ na subjektรญvne hodnotenie prostredia.

Obรฝvacia izba s kozubom trpรญ pomerne veฤพkรฝmi vรฝkyvmi teplรดt nad poลพadovanรฉ rozhranie 21 aลพ 23 ยฐC, v zimnรฝch mesiacoch nie je ojedinelรฉ ani prekurovanie (obr. 1). Sรบฤasne je z ฤasovรฉho prehฤพadu zrejmรฝ pokles teploty vzduchu v rannรฝch hodinรกch pod 18 ยฐC (najmรค v spรกlni a v detskej izbe). Aj napriek tomu, ลพe podฤพa dotaznรญkovรฉho prieskumu prevaลพujรบ v obรฝvacej izbe pocity tepla (takmer 55 % odpovedรญ) a obฤas aลพ pocity horรบca (viac neลพ 6 % odpovedรญ โ€“ koreลกponduje to s uvedenรฝm prekurovanรญm miestnosti), ukazuje spokojnosลฅ s teplotou v obรฝvacej izbe viac neลพ 86 % odpovedรญ, len podฤพa necelรฝch 10 % by uลพรญvatelia preferovali chladnejลกie prostredie.

Tieto vรฝsledky sรบ spojenรฉ s prรญtomnosลฅou kozuba v miestnosti. Naopak, v spรกlni sa podฤพa 46 % odpovedรญ vnรญma prostredie ako chladnรฉ, ale nespokojnosลฅ nastรกva len v 7 %, ฤo vลกak zodpovedรก vnรญmanรฉmu รบฤelu miestnosti. Koncentrรกcia CO2 v obรฝvacej izbe nepresahuje 1โ€ฏ300 ppm. Spรกlลˆa a detskรก izba sรบ zaลฅaลพenรฉ koncentrรกciami CO2 nad 1 300 ppm najmรค vo veฤernรฝch a noฤnรฝch hodinรกch, ฤo sรบvisรญ s prirodzenรฝm spรดsobom vetrania. Z dotaznรญkov vลกak vyplรฝva aลพ 93-percentnรก spokojnosลฅ s kvalitou vzduchu v spรกlni, potreba otvoriลฅ okno sa ukรกzala len v 21 % odpovedรญ.

Obr. 1 Príklad vyhodnotenia teploty vzduchu v obývacej izbe

Obr. 1 Prรญklad vyhodnotenia teploty vzduchu v obรฝvacej izbe

 

Administratรญvna budova

Administratรญvna budova bola navrhnutรก ako budova s takmer nulovou potrebou energie. Ako jedinรฝ druh energie vyuลพรญva elektrickรบ energiu, ktorรบ zรญskava z distribuฤnej sรบstavy a z hybridnรฉho fotovoltickรฉho systรฉmu. Vykurovanie budovy zabezpeฤujรบ elektrickรฉ sรกlavรฉ panely zavesenรฉ pod stropom. V budove je centrรกlny vzduchotechnickรฝ systรฉm, ktorรฝ umoลพลˆuje zรณnovรบ regulรกciu po jednotlivรฝch podlaลพiach vo vรคzbe na koncentrรกciu CO2. Monitorujรบ sa tieto parametre vnรบtornรฉho prostredia: teplota vzduchu a relatรญvna vlhkosลฅ vzduchu (vo vลกetkรฝch priestoroch), koncentrรกcia CO2 a VOC (len v kancelรกriรกch). Nameranรฉ parametre vnรบtornรฉho prostredia sa vyhodnotili na zรกklade noriem ฤŒSN EN 15251 a ฤŒSN EN ISO 7730. V budove sa uskutoฤnil aj dotaznรญkovรฝ prieskum, ktorรฝm sa zmapovalo subjektรญvne vnรญmanie kvality vnรบtornรฉho prostredia uลพรญvateฤพmi.

Poฤas vykurovacieho obdobia sa namerala teplota vzduchu v rozsahu 19 aลพ 23 ยฐC v 88โ€ฏ%, (obr. 2) (v 60 % vykurovacieho obdobia bola teplota 20 aลพ 22 ยฐC, v 10 % to bolo 22 aลพ 23โ€ฏยฐC a v 18 % 19 aลพ 20 ยฐC). Relatรญvna vlhkosลฅ bola v 73 % vykurovacieho obdobia v rozsahu 35 aลพ 65 % a koncentrรกcia CO2 v 91 % do 750 ppm. Moลพno teda konลกtatovaลฅ, ลพe poลพiadavky na vnรบtornรฉ prostredie sรบ splnenรฉ. Ak vลกak porovnรกme tieto vรฝstupy s vรฝstupmi dotaznรญkovรฉho prieskumu, nespokojnosลฅ s tepelno-vlhkostnou zloลพkou prostredia sa pohybovala poฤas vykurovacieho obdobia v rozsahu 20 aลพ 76 % odpovedรญ respondentov (v rรกmci jednotlivรฝch mesiacov). Preferencie teplejลกieho prostredia oproti danรฉmu stavu sa vyskytli aลพ v 45 aลพ 76 % odpovedรญ. Tieto rozpory sรบvisia s prevรกdzkou systรฉmu vykurovania a vzduchotechniky (napr. รบtlmy vykurovacej sรบstavy, stand-by reลพim, teplota privรกdzanรฉho vzduchu a jeho distribรบcia).

Obr. 2 Príklad vyhodnotenia teploty vzduchu v miestnostiach administratívnej budovy so stálym pobytom osôb

Obr. 2 Prรญklad vyhodnotenia teploty vzduchu v miestnostiach administratรญvnej budovy so stรกlym pobytom osรดb

Zรกver

Budova je vzรกjomne previazanรฝ organizmus, kde akรกkoฤพvek zmena parametrov ovplyvลˆujรบcich energetickรบ hospodรกrnosลฅ ovplyvnรญ aj kvalitu vnรบtornรฉho prostredia. Nevyhnutnรฝm dรดsledkom plnenia poลพiadaviek na energetickรบ hospodรกrnosลฅ je ich zohฤพadnenie pri nรกvrhu budovy a jej technickรฝch systรฉmov, ฤo pri opomenutรญ sรบvislostรญ s ฤalลกรญmi funkciami budovy vedie ฤasto k prevรกdzkovรฝm problรฉmom budov s nรญzkou potrebou energie, sprevรกdzanรฝch sลฅaลพnosลฅami uลพรญvateฤพov na nespokojnosลฅ s kvalitou prostredia. Budova s takmer nulovou potrebou energie mรก spravidla vyลกลกie nรกroky na vybavenosลฅ technickรฝmi systรฉmami a je pri vlastnej prevรกdzke veฤพmi citlivรก na presnรฉ prevรกdzkovรฉ nastavenie.

Pri nรกvrhu technickรฝch systรฉmov budovy je tak nevyhnutnรฉ venovaลฅ vyลกลกiu pozornosลฅ optimalizรกcii nรกvrhu a predpokladanรฉmu sprรกvaniu sa a prevรกdzke budovy. Ak mรก takรกto budova reagovaลฅ na poลพiadavky vo vzลฅahu k nรญzkej spotrebe energie a kvalitnรฉmu vnรบtornรฉmu prostrediu, je nevyhnutnรฉ vybaviลฅ objekt systรฉmom monitoringu, zberu dรกt a najmรค vyhodnotenia dรกt. Aj keฤ je zrejmรฉ, ลพe vplyv obnoviteฤพnรฝch zdrojov na kvalitu vnรบtornรฉho prostredia budov nie je priamy โ€“ je v interakcii s budovou a jej technickรฝmi systรฉmami โ€“, aj tak je tรกto spojitosลฅ v sรบvislosti s budovami s takmer nulovou potrebou energie dรดleลพitรฝm faktorom, ktorรฝ treba braลฅ do รบvahy uลพ vo fรกze nรกvrhu. Monitoring prevรกdzkovรฝch parametrov v kombinรกcii so subjektรญvnym vnรญmanรญm vnรบtornรฉho prostredia mรดลพe uลพรญvateฤพovi zabezpeฤiลฅ objektรญvne zlepลกenie vnรญmanej kvality vnรบtornรฉho prostredia.

 

prof. Ing. Karel Kabele, CSc., Ing. Zuzana Veverkovรก, PhD., Ing. Miroslav Urban, PhD.
Autori pรดsobia na Katedre TZB Stavebnej fakulty ฤŒVUT v Prahe. K. Kabele je vedรบci tejto katedry.
Recenzovala: doc. Ing. Otรญlia Lulkoviฤovรก, PhD.

Obrรกzky: autori

Ilustraฤnรฉ foto: Dano Veselskรฝ

Prรกca bola podporenรก programom Competence Centres programme of the Technology Agency of the Czech Republic, projekt No. TE02000077 โ€žSmart Regions โ€“ Buildings and Settlements Information Modelling, Technology and Infrastructure for Sustainable Development“.

Literatรบra

  1. Odporรบฤanie Komisie (EU) 2016/1318 z 29. jรบla 2016 o pokynoch na podporu budov s takmer nulovou spotrebou energie a osvedฤenรฝch postupov na zabezpeฤenie, aby boli do roku 2020 vลกetky novรฉ budovy budovami s takmer nulovou potrebou energie. รšradnรฝ vestnรญk Eรš L 208/46 2.8.2019.
  2. Nรกvrh smernice EP a Rady, ktorou sa menรญ smernica 2010/31/EU o energetickej hospodรกrnosti budov. Brusel, 30.11.2016, COM(2016) 765 final 2016/0381 (COD). Dostupnรฉ z http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=CELEX:52016PC0765
  3. REHVA position paper on the European Commission proposal of the revised Energy performance of buildings directive com(2016)0765. Dostupnรฉ z http://www.rehva.eu/publications-and-resources/position-papers.html.
  4. Kabele, K. โ€“ Urban, M. โ€“ Veverkovรก, Z.: Indoor Environemtnal Quality and Building Performance Assessment in NZEB. In: indoor climate of buildings 2016 โ€“ environmentally friendly and energy efficient buildings. Bratislava: Slovenskรก spoloฤnosลฅ pre techniku prostredia, 2016. pp. 137 โ€“ 146. 
  5. Kabele, K. โ€“ Veverkovรก, Z. โ€“ Dvoล™รกkovรก, P.: Modernรญ trendy v hodnocenรญ kvality vnitล™nรญho prostล™edรญ. V. sympozium integrovanรฉ navrhovรกnรญ budov 2014, str.12 โ€“ 13, Spoleฤnost pro techniku a prostล™edรญ 2014.
  6. Kabele, K. โ€“ Veverkovรก, Z. โ€“ Urban, M.: Hodnocenรญ kvality vnitล™nรญho prostล™edรญ v budovรกch s tรฉmฤ›ล™ nulovou spotล™ebou energie. 22.konference Klimatizace a vฤ›trรกnรญ 2017, str. 68 โ€“ 77, Spoleฤnost pro techniku a prostล™edรญ 2014.

ฤŒlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise TZB Haustechnik 2/2018.

Najฤรญtanejลกie