VÝPOČET A HODNOCENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV V ČR České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov VÝPOČET A HODNOCENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV V ČR prof.Ing.Karel Kabele,CSc. Předseda STP REHVA Vice-president EPEE Congress Prague 2008

Globální oteplování… Figure 3.1. Annual anomalies of global land-surface air temperature (°C), 1850 to 2005, relative to the 1961 to 1990 mean for CRUTEM3 updated from Brohan et al. (2006). The smooth curves show decadal variations (see Appendix 3.A). The black curve from CRUTEM3 is compared with those from NCDC (Smithand Reynolds, 2005; blue), GISS (Hansen et al., 2001; red) and Lugina et al. (2005; green). EPEE Congress Prague 2008

Výchozí stav Budovy spotřebovávají více než 40% energie v Evropě – více než doprava a průmysl EPEE Congress Prague 2008

Směrnice 2002/91/EC “o energetické náročnosti budov“ Hlavní požadavky: obecný rámec metody výpočtu integrované energetické náročnosti budov; použití minimálních požadavků na energetickou náročnost nových budov; použití minimálních požadavků na energetickou náročnost velkých stávajících budov v případě větší modernizace; energetická certifikace budov; pravidelné inspekce kotlů a klimatizačních systémů v budovách; ÚČEL: Stanovit základní nástroje snižování energetické náročnosti: Opatření k nízké energetické náročnosti nových a větších stávajících renovovaných budov (EPBD čl. 4, 5 a 6). Energetické průkazy budov (EPBD čl. 7) Inspekce kotlů a vzduchotechnických zařízení (EPBD čl. 8 a 9). EPEE Congress Prague 2008

Obecný rámec pro výpočet energetické náročnosti budov dle 2002/91 … Metoda výpočtu energetické náročnosti budov musí zahrnovat alespoň tato hlediska: a) tepelné vlastnosti budovy (obvodový plášť, vnitřní příčky apod.). Tyto vlastnosti mohou rovněž zahrnovat průvzdušnost; b) zařízení pro vytápění a zásobování teplou vodou, včetně jejich izolačních vlastností; c) klimatizační zařízení; d) větrání; e) zabudované zařízení pro osvětlení (zejména nebytový sektor); f) umístění a orientace budovy, včetně vnějšího klimatu; g) pasivní solární systémy a protisluneční ochrana; h) přirozené větrání; i) vnitřní mikroklimatické podmínky, včetně návrhových hodnot vnitřního prostředí. EPEE Congress Prague 2008

Co je to ENB? energetická náročnost budov je: u existujících staveb množství energie skutečně spotřebované u projektů nových staveb nebo projektů změn staveb, na něž je vydáno stavební povolení, vypočtené množství energie v obou případech se jedná o energii potřebnou při standardizovaném užívání budovy, zejména energie na vytápění, přípravu teplé vody, chlazení, úpravu vzduchu větráním a úpravu parametrů vnitřního prostředí klimatizačním systémem a osvětlení. - §2 Zákon č. 406/ 2006 Sb., o hospodaření energií normovým (standardizovaným) užíváním budovy - užívání v souladu s normovými podmínkami vnitřního a venkovního prostředí a provozu stanovenými v platných technických normách a jiných předpisech EPEE Congress Prague 2008

Způsoby stanovení ENB Bilanční hodnocení je založeno na výpočtu potřeb energií po jednotlivých časových úsecích ročního provozu (měsíc) podle jednotných okrajových podmínek (zatížení budovy z hlediska provozu) Operativní hodnocení stávajících budov je založeno na využití stávajících potřeb energií EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Bilanční hodnocení >> v ČR se hodnotí dle vypočtených hodnot… Využití některých ze stávajících nástrojů? Vede k aplikaci simulačních výpočtů, jazyková bariéra, časová náročnost výpočtu… Dynamické modely (ESP-r, DesignBuilder…) Národní kalkulační nástroj NKN Stanovení roční spotřeby energie pro účely posuzování budov Zařazení budovy do klasifikační stupnice

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Výpočtová metoda Zónový výpočet ustáleného stavu energetické rovnováhy 12 reprezentativních dnů s hodinovým krokem Dynamické vlastnosti jsou vyjádřeny činitelem využití tepelné kapacity budovy, účinností systémů technických zařízení budovy a účinností využití tepelných zisků EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR STANOVENÍ POTŘEBY ENERGIE Vytápění Ohřev TV Chlazení STANOVENÍ SPOTŘEBY ENERGIE Vytápění – zdroj tepla Ohřev TV – zdroj přípravy TV Chlazení – zdroj chladu Osvětlení OZE, KVET EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Vstupní údaje pro výpočet 1. Budova Tepelně - technické řešení konstrukcí budovy Zónování budovy na jednotlivé provozní celky.Budova, nebo její část je zónou, pokud Je zásobována ze stejné skladby energetických systémů budovy (užití energie v zóně je stejné) má stejný režim provozu užívání, liší se např. ve vnitřních podmínkách, provozu, využití, apod. EPEE Congress Prague 2008

2. Energetické systémy Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Vstupní údaje pro výpočet 2. Energetické systémy Vytápění Popis zdrojů,distribučních soustavy, emise tepla Chlazení Popis zdrojů,distribučních soustav, emise chladu Vzduchotechnika Popis jednotlivých VZT zařízení Příprava teplé vody Zdroj, distribuce Osvětlení Popis osvětlovací soustavy a způsobu ovládání Účinnost výroby, distribuce, regulace Pomocné energie EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Vstupní údaje pro výpočet 3. Klimatické údaje průměrná venkovní teplota θe,k °C průměrná teplota zeminy θe,G °C měrná vlhkost vzduchu xe g/kg průměrná teplota/měsíc θe,k °C návrhová teplota θe °C doba slunečního svitu tsol,h h intenzita slunečního záření Is W/m2 Syntetická data Čtyři klimatické oblasti analogicky k ČSN 730540-3, Příloha H1. EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Vstupní údaje pro výpočet 4. Standardizovaný profil užívání obecné údaje (typ zóny, časový provoz zóny…) vytápění (vnitřní výp. teplota v režimu vytápění, útlumu, provozní doba vytápění…) chlazení (vnitřní výp. teplota v režimu chlazení a mimo provozní dobu, teplota přiv. vzduchu…) větrání (doba provozu větrání, množství a teplota vzduchu…) vnitřní tepelné zisky (počet a přítomnost osob, pomocné energie…) osvětlení (doba využití denního světla a bez denního světla, měrná roční spotřeba elektřiny na osvětlení…) EPEE Congress Prague 2008

Výpočet dodané energie EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Výsledky výpočtu - hodnocení SPOTŘEBA ENERGIE Klasifikační třídy EN hodnocení energetické náročnosti budovy podle vyhlášky č. 148/2007 Sb., v kWh/m2 CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE DO BUDOVY zahrnující energii dodanou pro Vytápění a větrání, chlazení, vlhčení, osvětlení, OZE, KVET a pomocnou energii potřebnou na provoz systémů EPEE Congress Prague 2008

Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Výsledky výpočtu - hodnocení CELKOVÁ DODANÁ ENERGIE DO BUDOVY PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY GRAFICKÉ ZÁZORNĚNÍ PRŮKAZU ENB PROTOKOL PRŮKAZU ENB EPEE Congress Prague 2008

Děkuji za pozornost prof.Ing.Karel Kabele,CSc. ČVUT – FSv, katedra TZB http://tzb.fsv.cvut.cz EPEE Congress Prague 2008 18