Budovy sa na konečnej spotrebe energie v SR podieľajú približne 40 % a na celkových emisiách skleníkových plynov SR do 20 %. Tieto údaje však vychádzajú iba z kvalifikovaného odhadu, pretože komplexná pasportizácia budov (počet budov v jednotlivých kategóriách a ich základné technické parametre) na Slovensku neexistujú. (Podľa Európskej komisie je sektor budov je zodpovedný za 40 percent spotreby energie a 36 percent emisií skleníkových plynov.)

Je paradoxné, že práve sektor s tak významným vplyvom na energetickú a emisnú bilanciu štátu a zároveň s najväčším potenciálom úspor energie aj emisií nie je z energetického hľadiska na Slovensku ani regionálne primerane zmapovaný.

V tejto rubrike prinesieme niektoré základné informácie o budovách, ktoré môžu byť užitočné pri regionálnom plánovaní a koordinácii rozvoja v tomto sektore. Informácie budeme postupne dopĺňať.

 

Emisie v budovách
Potreba a spotreba energie
      Údaje o potrebe energie ako východisko (najmä) pre energetické plánovanie
      Údaje o spotrebe energie ako východisko (najmä) pre energetický manažment
      Porovnanie potreby energie v budovách
Koncept pasívneho domu
      Princípy
Garantovaná energetická služba (GES) ako perspektívny nástroj na obnovu budov

 

Emisie v budovách

Pravdepodobne málokto vie, aký je podiel tzv. zabudovaných a prevádzkových emisií v celom životnom cykle budov. V diskusiách o príspevku budov k zmene klímy sa doteraz pozornosť sústreďovala takmer výlučne iba na prevádzkové emisie (z vykurovania a spotreby elektriny). Zabudované emisie sa neuvažovali a na rozdiel od podrobných postupov na výpočet prevádzkových emisií neexistuje štandardizovaná metodika, ako ich kvantifikovať. Napriek tomu viaceré štúdie poukazujú na to, že zabudované emisie sú z hľadiska životného cyklu budov významné a môžu dokonca prevýšiť celkové emisie z prevádzky budov (pozri graf nižšie, ktorý ukazuje zistenie RICS).

Preto je veľmi dôležité nielen to, či a ako kvalitne je budova zateplená a z akých primárnych zdrojov pochádza energia, ktorú potrebuje na svoju prevádzku, ale aj to, z čoho je budova postavená, čím je vybavená, ako často si vyžaduje úpravy, rekonštrukcie a stavebné a ďalšie zásahy a tiež to, či je možné materiály, z ktorých je postavená, recyklovať a opätovne využiť.

 

 

Potreba a spotreba energie

Na stanovenie potenciálu energetických úspor v budovách je dôležité správne stanoviť celkovú potrebu a/alebo spotrebu energie v tomto sektore a kvantifikovať primárne energetické zdroje, z ktorých táto energia pochádza. Ako naznačuje predchádzajúca veta, môže sa pritom vychádzať z dvoch rôznych prístupov podľa druhu vstupných údajov – buď sú to údaje o energetickej potrebe budov alebo údaje o ich energetickej spotrebe. Oba prístupy predstavujú rôzne (nerovnaké) číselné výstupy, oba majú za istých okolností svoje opodstatnenie a oba môžu mať pre regióny veľmi praktický význam pri plánovaní rozvoja udržateľnej energetiky.

To isté ale platí aj obrátene – za istých okolností nemusí mať daný prístup svoje opodstatnenie, nemusí poskytnúť hodnoverný obraz o existujúcom stave uhlíkových emisií a teda môže byť z hľadiska plánovania regionálnej energetiky zavádzajúci.

Údaje o potrebe energie ako východisko (najmä) pre energetické plánovanie

Ak sú vstupnými údajmi pre výpočet uhlíkových emisií v budovách hodnoty potreby energie na ich vykurovanie, prípravu teplej vody a prevádzku, výsledný potenciál úspor emisií (daný rozdielom oboch hodnôt) predstavuje teoretickú hodnotu. Teoretickú preto, že vychádza z projektovaných („papierových“) predpokladov o budovách: z údajov zo schválenej projektovej dokumentácie a z predpokladu, že všetky budovy v plnom rozsahu plnia svoj pôvodný účel za podmienok stanovených technickými normami. Potreba energie sa udáva v jednotkách MJ alebo kWh (alebo ich násobkoch).

V tomto prípade potreba energie nezávisí od premenlivosti poveternostných podmienok, v ktorých sa budovy nachádzajú a prevádzkujú. Pre každú lokalitu totiž technické normy uvažujú so stabilnými parametrami vonkajšieho prostredia (nadmorská výška, počet dennostupňov, vonkajšia výpočtová teplota atď.). Za rovnako stabilné sa považujú aj parametre vnútorného prostredia budov. Technické normy stanovujú pre rôzne typy vnútorných priestorov rôzne – ale stabilné – fyzikálne parametre (napríklad teplotu, vlhkosť atď.), a to podľa účelu ich využívania (obývacie priestory, lôžkové izby v nemocniciach, kúpeľne, kancelárie, chodby, skladištia atď.).

Výpočet potenciálu úspor energie v budovách a zníženia ich uhlíkových emisií na základe údajov o potrebe energie má veľký význam najmä vo fáze tvorby regionálnej energetickej politiky a energetického plánovania. Získané a spracované údaje poskytujú výborný celkový prehľad o technickom stave budov v každej kategórii, a to nielen budov v majetku verejnej správy, ale všetkých budov v regióne. Ak sú tieto údaje spracované vo vhodnom formáte, umožňujú porovnávať energetickú (a z nej odvodenú aj emisnú alebo finančnú) náročnosť prevádzky budov podľa jednotlivých kategórií vo vymedzenom území. Takéto údaje sú veľmi dôležité pri formulácii priorít plánovaných investičných zámerov, nielen na úrovni jednotlivých obcí a miest, ale aj v rámci celého regiónu. Môžu prispieť rozvoju užitočnej spolupráce v rámci regiónov (napríklad k tvorbe väčších spoločných regionálnych investičných projektov zahŕňajúcich rekonštrukciu nezateplených školských objektov) a k potláčaniu vzájomnej konkurencie pri individuálnom zabezpečovaní zdrojov financovania.

Údaje o spotrebe energie ako východisko (najmä) pre energetický manažment

Na rozdiel od predchádzajúceho prípadu, údaje o spotrebe energie v budovách sú premenlivé a závisia od sezónnych poveternostných podmienok, v ktorých sa budovy nachádzajú a od spôsobu ich prevádzky. Môžu byť ovplyvnené aj ekonomickou situáciou vlastníka alebo užívateľa budovy (ktorý napríklad v zimnom období musí pre nedostatok financií šetriť, čo môže viesť k tomu, že daný objekt nevykuruje tak, ako by podľa normy mal).

Údaje o spotrebe sú preto základom pre energetický manažment (t.j. energetickú správu majetku). Ak sa energetický manažment dôsledne uplatňuje dostatočne dlho, je možné na základe dlhých časových radov údajov o spotrebe energie pripravovať hodnoverné energetické štatistiky, porovnávať ich s údajmi o energetickej potrebe a na základe toho kvalitne plánovať. Avšak absencia takýchto štatistík za primerane dlhé obdobie zodpovedné plánovanie neumožňuje, práve v dôsledku veľkých sezónnych odchýlok medzi údajmi o spotrebe energie.

Viac informácií nájdete v publikácii Existujúce informačné zdroje a systémy využiteľné pri koordinácii regionálnej energetiky (Priatelia Zeme-CEPA, 2019).

Porovnanie potreby energie v budovách

V minulosti sa energetickej potrebe budov nevenovala taká pozornosť ako v súčasnosti. Energia aj palivá, z ktorých pochádzala, boli výrazne lacnejšie a stavebné a technické normy benevolentnejšie. Preto je logické, že čím staršia je budova, tým horšie tepelno-technické parametre u nej možno predpokladať, čo sa odrazí aj na miere jej energetickej hospodárnosti. Riziká vyplývajúce zo zmeny klímy sú dôvodom rapídneho sprísňovania predpisov a požiadaviek na tepelnú ochranu budov. Je dôležité upozorniť, že prísne legislatívne požiadavky na výstavbu a obnovu budov sa síce premietajú do zvýšených investičných nákladov, ale súčasne výrazne zlacňujú prevádzku budov, zásadne zvyšujú hygienické podmienky v interiéroch a predlžujú aj životnosť budov.

 

 

 

Koncept pasívneho domu

Energeticky pasívny dom sa od bežného domu líši tým, že na jeho vykúrenie stačí iba zlomok energie (asi desatina), pričom sa v ňom neustále udržuje čerstvý vzduch. Oproti bežnému domu nie sú v ňom žiadne citeľné rozdiely teplôt medzi podlahou a stropom (alebo prízemím a podkrovím) a povrchové teploty všetkých obvodových stien, okien a vonkajších dverí sú blízke teplote interiéru.

V energeticky pasívnom dome nie sú miesta, ktoré vlhnú a plesnejú (napríklad v rohoch a kútoch obvodových stien alebo okolo okien). Je to preto, že na jeho ochladzovaných konštrukciách nie sú žiadne tepelné mosty.

Celkové náklady na stavbu pasívneho domu sú oproti porovnateľnému „klasickému“ domu vyššie iba asi o 10 až 20 percent. Je to dané vyššími nárokmi na prípravu projektov, náročnejšou realizáciou a nákupom kvalitnejších okien a dverí, vzduchotechniky a hrubšej vrstvy tepelnej izolácie.

Vďaka minimálnym stratám tepla sa v pasívnom dome ušetrí až 90 percent nákladov na vykurovanie. Celkové prevádzkové náklady v nich klesnú aj vďaka predĺženiu životnosti konštrukcií a vnútorného vybavenia, keďže v pasívnom dome nehrozí vlhnutie a plesnenie vnútorných povrchov obvodových stien, okien, dverí, či nosných drevených prvkov vplyvom tepelných mostov. Naopak, zvýši sa hygiena a kvalita vnútorného prostredia.

Princípy

1. Dobrý projekt a kvalitná realizácia
Projekt pasívneho domu musí dôsledne využiť všetky výhody danej lokality a zároveň eliminovať jej prípadné nevýhody. Napríklad, musí zabezpečiť, aby sa žiarenie zo slnka v zime čo najviac využilo na vykurovanie interiéru a naopak, aby ho v lete čo najmenej prehrievalo. Príprava projektu si vyžaduje dobrú súčinnosť skúseného architekta a projektantov, správny návrh dispozičného riešenia aj všetkých háklivých konštrukčných detailov v dome. A napokon, dobrý projekt musia realizovať skúsení remeselníci, prácu ktorých treba priebežne kontrolovať.

2. Jednoduchý tvar
Na spotrebu energie na vykurovanie každého domu má veľký vplyv pomer medzi jeho ochladzovanou plochou a obostavaným objemom jeho vykurovaných častí (tzv. faktor tvaru budovy). Čím je dom členitejší, tým je jeho faktor tvaru vyšší a tým viac energie treba na jeho vykúrenie. Energeticky pasívne domy by teda mali mať kompaktný tvar a čo najmenej výčnelkov, záhybov a členitostí. Čím viac dom tvarom pripomína kocku, tým bude úspornejší. V pasívnom štandarde sa síce dá postaviť aj členitá budova, ale jej výstavba bude drahšia.

3. Hrubá vrstva tepelnej izolácie v obvodových stenách
Obvodové múry bežných domov tvorí hrubá nosná časť (tehly, kameň, kvádre) a na nej je z vonkajšej strany tenká vrstva tepelnej izolácie. Tento pomer je v pasívnych domoch presne opačný – nosná konštrukcia je oproti vrstve tepelnej izolácie oveľa tenšia. Čím je izolácie viac a čím lepšie tepelno-technické parametre má, tým menšie sú tepelné straty domu. Preto celková hrúbka tepelnej izolácie v pasívnych domoch často presahuje 300 mm. Čoraz viac sa začínajú využívať vynikajúce vlastnosti prírodných izolantov (slama, konope, celulóza, vlna).

4. Vylúčenie tepelných mostov
Tepelné mosty sú plochy rôzneho tvaru v obvodovom plášti s oslabenými tepelno-izolačnými vlastnosťami. Sú to cesty nežiaduceho zvýšeného úniku tepla zvnútra von. Na ich vnútorných povrchoch často kondenzuje vodná para a vznikajú tam nebezpečné plesne. Tepelné mosty sú spôsobené buď nedostatočným zateplením, konštrukčnými chybami, nekvalitnou prácou remeselníkov alebo sú dané tvarom konštrukcií (napr. na styku dvoch obvodových múrov). V prípade pasívneho domu musia byť všetky potenciálne tepelné mosty dôsledne odstránené už na úrovni projektu a aby nevznikli ani napriek tomu, je treba priebežne kontrolovať kvalitu všetkých stavebných prác.

5. Kvalitné okná a dvere
Okná a dvere s kvalitnými izolačnými rámami a trojsklami nie sú na rozdiel od bežných domov miestami zvýšených tepelných strát. Naopak, správne navrhnuté a orientované presklené časti domu sú v energeticky pasívnych domoch rozhodujúcim zdrojom tepla na vykurovanie interiéru. Je ale treba dohliadnuť, aby okná a dvere spĺňali parametre požadované v projekte (rámy, sklá, dištančné rámiky) a aby boli správne osadené.

6. Vzduchotesná obálka okolo interiéru
Značnú časť tepelných strát v bežnom dome spôsobujú netesnosti v obvodovom plášti (napr. v stenách stavieb z dreva, škárami pozdĺž rámov okien, cez netesnosti na stykoch rôznych konštrukcií, popod prahmi dverí, cez komín, digestor a na mnohých ďalších miestach). V pasívnom dome je celý vykurovaný objem vo vzduchotesnej „obálke“, ktorá výrazne obmedzuje spontánnu (živelnú) výmenu vnútorného teplého vzduchu za chladný vzduch zvonka. Vetranie zabezpečuje technika. Vzduchotesná „obálka“ musí byť urobená dôsledne, spojito a celistvo zo strany interiéru a jej kvalita sa testuje špeciálnou tlakovou skúškou. Funkciu vzduchotesnej „obálky“ môže zabezpečiť špeciálna fólia, USB dosky prelepené na spojoch páskou, dobre urobená omietka a podobne.

7. Riadené vetranie s rekuperáciou tepla
Úlohu vetrania v pasívnom dome preberá vzduchotechnika s rekuperátorom (výmenníkom) tepla. Toto zariadenie zabezpečí, že odvádzaný vzduch z interiéru odovzdá pred jeho vypustením von väčšinu svojho tepla (až 90 %) privádzanému čerstvému vzduchu z exteriéru. Tým sa v zime zabráni úniku veľkých objemov teplého vzduchu vetraním oknami. Riadené vetranie môže byť ešte regulované podľa obsahu CO2, čím sa udržiava stále optimálna kvalita vnútorného prostredia. V pasívnom dome je preto na rozdiel od bežného domu trvalo čerstvý vzduch, pričom nedochádza k prudkému poklesu teplôt počas vetrania oknami.

8. Zdroje tepla
Tepelné straty pasívneho domu sú také malé, že hlavným zdrojom tepla na jeho vykurovanie je slnečné žiarenie a teplo produkované jeho obyvateľmi, elektrickými spotrebičmi alebo teplo vzniknuté pri varení. V našich klimatických podmienkach môže byť vhodným zdrojom tepla aj tepelné čerpadlo alebo dekoratívna pec na drevo s malým výkonom. Pasívny dom však nepotrebuje klasický vykurovací systém, na ktorý sme zvyknutí z bežných domov.

 

Garantovaná energetická služba (GES) ako perspektívny nástroj na obnovu budov  

Garantovaná energetická služba je zmluvná dohoda, ktorá umožňuje zvyšovať energetickú efektívnosť (napr. budov, verejného osvetlenia) a financovať ju z budúcich úspor. Poskytovateľ GES za zaväzuje vykonávať opatrenia na budove (napr. zateplenie, výmena zdroja tepla, výmena okien, regulácia vykurovacieho systému), ktoré povedú k úspore energie a zároveň garantuje výšku tejto úspory. Klient (majiteľ/správca budovy) platí poskytovateľovi GES len v prípade dosiahnutia garantovaných úspor.

Výhody GES z hľadiska verejného sektora: 

• Okamžité zhodnotenie verejného majetku, bez potreby mať k dispozícii vlastné alebo úverové zdroje na krytie investície. 
• Verejný subjekt investíciu spláca iba z ušetrených výdavkov na energie.
• Investíciu financuje súkromná spoločnosť – poskytovateľ GES, nie verejný subjekt.
• Projektové riziko (nedosiahnutie garantovaných energetických úspor) ostáva na strane poskytovateľa GES.

Žiadne energetické úspory = žiadne platby

Rozsah energetických opatrení pri komplexnej obnove budov

• Zlepšenie tepelno-technických vlastností obvodových konštrukcií
• Zateplenie obvodového plášťa
• Zateplenie a hydroizolačná vrstva na strešnej konštrukcii
• Komplexná výmena otvorových vyplní (okien, dverí)
• Rekonštrukcia systému vykurovania a prípravy teplej vody
• Zefektívnenie prípravy a distribúcie teplej vody
• Inštalácia alebo výmena regulačných hlavíc s termoregulačnými ventilmi
• Zníženie teplotného spádu vykurovacej sústavy
• Zlepšenie tepelnej izolácie vertikálnych a ležatých rozvodov
• Hydraulické vyregulovanie vykurovacieho systému
• Inštalácia obehových čerpadiel s frekvenčnými meničmi
• Meranie spotreby tepla
• Výmena vodovodných batérií za úsporné
• Osvetlenie
• Inštalácia úsporných LED svietidiel
• Riadenie zapínania pohybovým snímačom
• Zníženie ampérového istenia (zníženie distribučných poplatkov)

Proces prípravy a realizácie GES

1. Rozhodnutie o modernizácii budovy prostredníctvom GES (vyhodnotenie aktuálneho technického stavu budovy, požiadaviek na rozsah obnovy, plány jej ďalšieho využitia v dlhodobom horizonte a očakávané parametre budovy po obnove)
2. Obstaranie odborného nezávislého poradcu (kvôli náročnosti komplexného posúdenia budov je vhodné, aby si subjekt verejnej správy v prvom rade obstaral kvalitného odborného nezávislého poradcu)
3. Príprava podkladov na VO na poskytovateľa GES (súčasťou podkladov pre VO je posudok, ktorý by mal byť vypracovaný nezávislým odborným poradcom v úzkej spolupráci so subjektom verejnej správy; návrh zmluvy musí vychádzať zo vzorovej zmluvy o GES; dôraz treba klásť na vhodne nastavené podmienky účasti a hodnotiace kritériá)
4. Obstaranie poskytovateľa GES (verejnej súťaže - jednoduchšie alebo formou rokovacieho konania so zverejnením - zložitejšie; subjekt verejnej správy obstaráva dosiahnutie energetických úspor, čiže obstaráva „výsledok“ - službu -, nie konkrétne technické riešenie, ktorým sa má výsledok dosiahnuť)
5. Podpis zmluvy, realizácia + prevádzka a monitoring

(Informácie sú prevzaté zo stránok Ministerstva financií SR.)