Výpočty nákladově optimálních parametrů bytových domů

Směrnice o energetické náročnosti budov (2010/31/EU) definuje nákladově optimální úroveň jako úroveň energetické náročnosti, která vede k nejnižším nákladům v průběhu odhadovaného ekonomického životního cyklu budovy. Nákladové optimum se řeší pro různé kategorie budov, renovace i novostavby, přičemž se posuzují veškeré investiční a provozní náklady a k nim relevantní technické parametry mající vliv na energetickou náročnost budovy. V grafické podobě lze hledání nákladového optima vyjádřit jako minimální bod na obalové křivce definované jednotlivými variantami. Jednotlivé skupiny nákladů jsou popsány na obr. 2.

V pořadí již třetí výpočet nákladového optima v ČR (předchozí výpočty proběhly v letech 2012 a 2017) zpracovala společnost ­SEVEn spolu s Fakultou stavební ČVUT v Praze a Svazem podnikatelů ve stavebnictví (SPS), za finanční podpory Technologické agentury ČR (projekt TK04010328 realizovaný v rámci čtvrté veřejné výzvy programu Théta). Vzhledem k množství vstupů – parametry konstrukcí obálky budovy a systémů budovy (vytápění, ohřev teplé vody, osvětlení, chlazení, obnovitelné zdroje a podobně), provozní parametry budovy, náklady na konstrukce a technologie, provozní náklady, ceny energie a náklady na CO₂ (emisní povolenky) – je výpočet nákladového optima velmi komplexní.

Výstupy výpočtu nákladového optima se podle článku 5 směrnice předkládají kaž­dých pět let povinně Evropské komisi, přičemž výsledky výpočtu slouží k nastavení národních minimálních požadavků na energetickou náročnost budov nebo ucelených částí budov, které by neměly být o více než 15 % méně energeticky účinné než nákladově optimální úrovně.

Nákladové optimum bytových domů

V rámci aktualizace nákladového optima proběhly výpočty pro varianty novostavby i dvou rekonstrukcí bytových domů. Jen pro novostavbu BD bylo vygenerováno přes 4 600 kombinací parametrů, pro rekonstrukce pak dalších skoro 7 000. Na obr. 4 a 5 jsou zobrazeny vzorové výstupy pro kombinace s centrální přípravou tepla, tedy s vytápěním i ohřevem TV jedním zdrojem, s úsporným osvětlením a bez obnovitelných zdrojů (OZE).

V rámci modelování byly analyzovány a posuzovány i ostatní kombinace a systémy budovy. Příkladem jsou fotovoltatické systémy (FVE), které sice nespadají mezi systémy klíčové pro chod budovy, ale v současné době se jedná již o běžně instalované systémy, které významnou měrou přispívají k úspoře primární neobnovitelné energie.

Náklady spojené s instalací a provozem FVE jsou za hodnocené období u většiny variant alespoň plně vyváženy úsporou nákladů na dodávku elektrické energie z veřejné distribuční sítě při uvažovaném vývoji cen energie. FVE většinou nepřináší v rámci hodnoceného období dodatečné nebo významné (pouze v řádu jednotek %) snížení celkových měrných nákladů oproti variantám bez FVE (toto ovšem závisí například na ceně energie a v případě jejího zvýšení dochází i k úspoře měrných nákladů oproti variantě bez FVE), nicméně nezanedbatelně přispívají ke snížení spotřeby primární energie z neobnovitelných zdrojů energie (a zároveň také k energetické soběstačnosti a s tím související energetické bezpečnosti).

Závěry

Na základě provedených více než 50 000 výpočtů na konkrétních budovách lze odvodit některé závěry potvrzené našimi výsledky. Hlavní z nich jsou následující:

• Nákladově optimální úroveň parametrů obalových konstrukcí nových budov se pohybuje kolem doporučených hodnot podle normy ČSN 73 0540-2 (s náběhem spíše směrem na mírné pasivní hodnoty). Doporučené hodnoty definované normou následně přebírá vyhláška č. 264/2020 Sb., o energetické náročnosti budov – jsou proto závazné.

Setrvání na hodnotách obdobných těm z aktualizace nákladového optima z roku 2016 je zapříčiněno nárůstem cen stavebních opatření a cen energie, které neumožnily znatelnější posun k vyššímu energetickému standardu obálky budovy.

• Jako nejvhodnější způsob vytápění je identifikováno tepelné čerpadlo podle možnosti jeho nasazení od typu voda-voda přes země-voda až po vzduch-voda. Rozhodující je sezonní topný faktor.
• Jako nákladově optimální vycházejí také varianty s fotovoltaickým systémem (s bateriovým uložištěm i bez něj), u kterých vychází, že náklady spojené s instalací a provozem FVE jsou za hodnocené období u většiny variant alespoň plně vyváženy úsporou nákladů na elektrickou energii z veřejné distribuční sítě při uvažovaném vývoji cen energie. Varianty s FVE většinou nepřinášejí v rámci hodnoceného období dodatečné nebo významné (pouze v řádu jednotek %) snížení celkových měrných nákladů oproti variantám bez FVE, nicméně nezanedbatelně přispívají ke snížení spotřeby primární energie z neobnovitelných zdrojů energie.
• S ohledem na budoucí technologický pokrok lze uvažovat, že dojde ke zvýšení účinnosti fotovoltaických systémů a zároveň ke snížení nákladů na jejich instalaci, čímž se varianty budov s fotovoltaickými systémy již jasně posunou na nákladově optimální úroveň. Doporučujeme proto instalace fotovoltaických systémů na všechny větší budovy.
• Nákladově optimální úroveň parametrů obalových konstrukcí se v případě změn dokončených staveb (rekonstrukcí) pohybuje na doporučených hodnotách podle normy ČSN 73 0540-2, tedy na úrovni požadavků, které jsou popsány ve vyhlášce č. 264/2020 Sb., o energetické náročnosti budov.
• Výpočet poměrně silně ovlivňují primární energetické faktory (PEF). Autoři vycházejí ze základních PEF podle vyhlášky č. 264/2020 Sb. V projekcích byly nicméně použity postupné aktualizace s ohledem na probíhající dekarbonizaci ekonomiky ČR. Jejich pravidelná aktualizace je pro dokumenty energetické náročnosti budov a obdobné výpočty zásadní. Doporučujeme proto pravidelnou aktualizaci PEF, což ovšem ovlivní vzájemné porovnávání výsledků průkazů energetické náročnosti budov připravených v obdobích s různým PEF. Toto je vhodné případně metodicky zohlednit.
• Nucená výměna vzduchu s rekuperací významně sníží parametry dodané energie. Vyhodnocením variant nuceného a přirozeného větrání lze říci, že náklady variant přirozeného větrání jsou nižší než náklady variant nuceného větrání. Nucené větrání má význam zejména s ohledem na zajištění dlouhodobě kvalitního vnitřního prostředí a komfortu provozování budovy. Nelze proto vnímat nastavení požadavků nZEB jako nevhodné (aktuálně motivuje k instalaci nuceného větrání).
• Kvalita osvětlení vykazuje nízký vliv na změny ve výpočtu, nákladově optimální vychází pro většinu variant úsporné osvětlení s řízením (časovače, čidla pohybu, intenzita umělého osvětlení v závislosti na přirozeném osvětlení a denní době).

Zdroje:
[1] Ministerstvo průmyslu a obchodu, odbor 41300: Stanovení nákladově optimální úrovně pro budovy [on-line]. © 2005–2024 MPO [cit. 2024-02-22]. Dostupné z: https://www.mpo.cz/cz/energetika/energeticka-ucinnost/strategicke-dokumenty/stanoveni-nakladove-optimalni-urovne-pro-budovy--275447/ (představení kompletních výsledků aktuálního výpočtu v souhrnné zprávě).

Celý článek naleznete v archivu čísel.