ENERGETICKÁ NÁROČNOST BUDOV A BUDOVY S TÉMĚŘ NULOVOU SPOTŘEBOU ENERGIE prof. Ing. Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta stavební ČVUT v Praze

ENERGIE Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Residential, commercial and public services, agriculture State - of - the - art Non energy Residential, commercial and public services, agriculture Transport Industry © OECD/IEA source: www.iea.org Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Kde jsme… Podíl budov na celkové spotřebě energie činí 40 %, (v ČR cca 26 % ...) zdroj: 31/2010/EC, Stavebnictví 01/12 Doc.Mikš stavebnictví 01/12 zdroj: autor Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012 Seminář AEA Horní Bečva 7.11.2008

„Budovy spotřebovávají 40 % celkové spotřeby energie v Unii.….“ Kde jsme… „Budovy spotřebovávají 40 % celkové spotřeby energie v Unii.….“ Zdroj: Směrnice31/2010/EC Ostatní Budovy, služby Doprava Průmysl zdroj: www.iea.org © DECO/IEA Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Kde jsme… Ostatní Budovy, služby 35 % Doprava 23 % Průmysl 30 % © DECO/IEA zdroj: www.iea.org Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Energeticky nezávislé budovy Ostrovní provoz Bez napojení na vnější energetické sítě, minimalizace potřeby energie Obnovitelné zdroje Fotovoltaika Fototermika Větrná elektrárna Kotel na biomasu Tradiční zdroje Elektrocentrála Kogenerace… Kotel … zdroj: www.google.cz zdroj: autor zdroj: www.google.cz Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Energeticky úsporné budovy Nízkoenergetický dům Roční potřeba tepla na vytápění < 50 kWh/m2/rok Pasivní dům < 15 kWh/m2/rok celkem primární < 120 kWh/m2/rok Energeticky nulový dům < 5 kWh/m2/rok Energeticky aktivní domy Pasivní s přebytkem vlastní výroby elektrické energie (PV) - dodává do sítě ? zdroj: Tywoniak Nízkoenergetické domy Principy a příklady 2005 zdroj: autor Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Komerční hodnoticí nástroje prof.Karel Kabele Komerční hodnoticí nástroje Komerční hodnocení kvality budov dle různých kritérií, udělení „certifikátu“ BREEAM, Estidama, QSAS, Green Mark, Green Star, Activhaus, Passivhaus  a další. LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), USA, celkový dopad budovy na životní prostředí formou bodovacího systému. Pro naše podmínky ne zcela vhodný, nicméně mnoha zahraniční investory vyžadován. SBTOOL CZ – evropský systém komplexní hodnocení kvality zatím pouze obytných budov, adaptován na CZ, vyvíjen teamem prof. Hájka z FSV ČVUT v Praze www.sbtool.cz GREEN WAY – Hodnocení systémů TZB z hlediska řešení a provozu. Projekt STP - OS Integrované navrhování a hodnocení budov www.stpcr.cz LEED Kritéria: 1 – vhodný výběr lokality 2 – nakládání s pitnou/odpadní vodou 3 – energetická náročnost budovy 4 – použité materiály a přírodní zdroje 5 – kvalita vnitřního prostředí budovy 6 – inovace v navrhování Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012 čkait

EVROPSKÝ POHLED NA ENERGETIKU BUDOV Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Zákony, vyhlášky, směrnice Směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov (EPBD) Zákon 406/2006 Sb., o hospodaření energií Vyhláška MPO č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov Platí do konce roku 2012 Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Snížení emise skleníkových plynů prof.Karel Kabele EU : 20-20-20 v roce 2020 100% -20% -20% +20% 8,5% Snížení emise skleníkových plynů Snížení celkové spotřeby energie EU Podíl obnovitelných Zdrojů energie Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Zákony, vyhlášky, směrnice Směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov (EPBD) Směrnice 2010/31/EC (10.5.2010) Zákon 406/2006 Sb., o hospodaření energií Zákon č. 318/2012 Sb. (částka 117 z 3.10.2012, platný od 1.1.2013) Vyhláška MPO č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov Novela vyhlášky xxx/2012 Sb. (10/12 - v procesu schvalování) Platí od roku 2013 Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2002/91/EC -> 2010/31/EC o energetické náročnosti budov EPBD Společný obecný rámec metody výpočtu celkové ENB ; uplatnění minimálních požadavků na energetickou náročnost nových budov a nových ucelených částí budov; uplatnění minimálních požadavků na energetickou náročnost stávajících budov které jsou předmětem větší renovace; prvků budov a technických systémů budov vnitrostátní plány na zvýšení počtu budov s téměř nulovou spotřebou energie; 2020 všechny nové budovy, 2018 nové budovy veřejné moci energetickou certifikaci budov nebo ucelených částí budov; pravidelnou inspekci otopných soustav a klimatizačních systémů v budovách a nezávislé systémy kontroly certifikátů energetické náročnosti a inspekčních zpráv. Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2010/31/EC Obecný rámec metody výpočtu celkové ENB 2002/91/ES 2010/31/EU 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.   Při výpočtu se má v případě potřeby brát v úvahu příznivý vliv těchto hledisek: a) aktivní solární systémy a jiné otopné soustavy a elektrické systémy využívající obnovitelné zdroje energie; b) elektřina vyráběná formou kombinované výroby tepla a elektřiny; c) dálkové nebo blokové otopné a chladicí soustavy; d) denní osvětlení. a) následující skutečné tepelné vlastnosti budovy včetně jejích vnitřních příček - i) tepelná kapacita, ii) izolace, iii) pasivní vytápění, iv) prvky chlazení a v) tepelné mosty; d) přirozené a nucené větrání, které může zahrnovat průvzdušnost; e) zabudované zařízení pro osvětlení (zejména v nebytovém sektoru); f) konstrukci, umístění a orientaci budov, včetně vnějšího klimatu; g) pasivní solární systémy a protisluneční ochranu; h) vnitřní mikroklimatické podmínky, včetně návrhových hodnot vnitřního prostředí; i) vnitřní spotřebu energie. a) místní podmínky slunečního osvitu, aktivní solární systémy a jiné otopné soustavy a elektrické systémy využívající energii z obnovitelných zdrojů; c) ústřední nebo blokové otopné a chladicí soustavy; Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2010/31/EC Minimální požadavky na nové budovy Nákladově optimální minimální požadavky na energetickou náročnost - přezkum každých 5 let Všechny nové budovy nad 50 m2 s možností výjimky pro: Budovy úředně chráněné jako součást vymezeného prostředí Budovy užívané jako místa bohoslužeb a pro náboženské účely; Dočasné budovy (do 2 let), průmysl, dílny, zemědělství; Obytné budovy užívané méně než 4 měsíce za rok. Před zahájením výstavby posoudit technickou, environmentální a ekonomickou proveditelnost vysoce účinných alternativních systémů: Místní obnovitelné zdroje Kogenerace Dálkové vytápění nebo chlazení (OZE) Tepelná čerpadla Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2010/31/EC - Průkaz energetické náročnosti Průkaz musí být vydán pro: budovy nebo ucelené části budov při výstavbě, prodeji nebo pronájmu novému nájemci a budovy, kde celkovou užitkovou podlahovou plochu větší než 500 m2 užívá orgán veřejné moci a kde je tato plocha často navštěvována veřejností. Dne 9. července 2015 se tato hraniční hodnota 500 m2 sníží na 250 m2 Průkaz energetické náročnosti obsahuje doporučení na snížení energetické náročnosti budovy nebo ucelené části budovy, které je optimální nebo efektivní vzhledem k vynaloženým nákladům Průkaz energetické náročnosti musí být vystaven ve veřejných budovách a budovách často navštěvovaných veřejností nad 500 m². Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Energetická náročnost budov Vytápění Chlazení Úprava vlhkosti vzduchu Větrání Umělé osvětlení Teplá voda „energetickou náročností budovy se rozumí vypočtené množství energie nutné pro pokrytí potřeby energie spojené s užíváním budovy, zejména na vytápění, chlazení, větrání, úpravu vlhkosti vzduchu, přípravu teplé vody a osvětlení“ Zdroj: Zákon 318/2012 Sb. Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Energetická náročnost budov Obnovitelné zdroje energie Teplo Chlad Elektřina Solární zisky Požadovaný stav vnitřního prostředí Vytápění Chlazení Primární energie Neobnovitelná Potřeba energie Vytápění Chlazení TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV + Dodaná energie Prostup CZT/CH Větrání Vlhkost Větrání Vlhkost Infiltrace větrání Paliva Osvětlení Elektřina Obnovitelná Denní osvětlení Osvětlení Teplá voda POMOCNÉ ENERGIE Teplá voda Vnitřní zisky Systémová hranice Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Ukazatele energetické náročnosti budovy - ČR Ukazatel ENB Způsob stanovení požadované hodnoty Hodnocení celková primární energie za rok Výpočet referenční budovy A – F celková dodaná energie za rok A –F neobnovitelná primární energie za rok dílčí dodané energie pro technické systémy vytápění, chlazení, větrání, úpravu vlhkosti vzduchu, přípravu teplé vody a osvětlení za rok průměrný součinitel prostupu tepla ČSN 73 05 40, TNI Splněno/ nesplněno součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí na systémové hranici účinnost technických systémů Vyhláška,TNI Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Referenční budova výpočtově definovaná budova téhož druhu, stejného geometrického tvaru a velikosti včetně prosklených ploch a částí, stejné orientace ke světovým stranám, stínění okolní zástavbou a přírodními překážkami stejného vnitřního uspořádání se stejným typem typického užívání a klimatických údajů jako hodnocená budova, avšak s  referenčními hodnotami vlastností budovy, jejích konstrukcí a technických systémů budovy ( specifikováno vyhláškou) Hodnocená budova Referenční budova Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Primární energie „..energie, která neprošla žádným procesem přeměny, celková primární energie je součtem obnovitelné a neobnovitelné primární energie..“ Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Analýza proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Grafické znázornění průkazu ENB Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2002/91/EC-> 2010/31/EC o energetické náročnosti budov Budovy s téměř nulovou spotřebou energie …budova, jejíž energetická náročnost určená podle přílohy I je velmi nízká. Téměř nulová či nízká spotřeba požadované energie by měla být ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů, včetně energie z obnovitelných zdrojů vyráběné v místě či v jeho okolí….; Indikátor : Primární energie kWh/m 2 za rok Do 31.12. 2020 – všechny nové budovy Po 31.12. 2018 – nové budovy užívané a vlastněné orgány veřejné moci Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012 Seminář AEA Horní Bečva 7.11.2008

Vyhláška o ENB Budova s téměř nulovou spotřebou energie ENB Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Vyhláška o ENB Budova s téměř nulovou spotřebou energie Vliv OZE = snížení referenční hodnoty neobnovitelné primární energie Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Směrnice 2010/31/EC Inspekce otopných soustav a klimatizačních systémů Otopné soustavy se zdrojem nad 20 kW Klimatizační systémy 12 kW vytápění budov, jako jsou zdroje tepla, řídicí systémy a oběhová čerpadla, s kotli se jmenovitým výkonem pro účely vytápění budov vyšším než 20 kW. Tato inspekce rovněž zahrnuje posouzení účinnosti kotle a dimenzování kotle v porovnání s požadavky na vytápění budovy. Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

Změna legislativy Nové, nebo novelizované prováděcí předpisy: Vyhláška o energetické náročnosti budov (nahradí vyhlášku č. 148/2007 Sb.) Novela vyhlášky o kontrole účinnosti kotlů (novelizuje nebo nahradí vyhlášku č. 276/2007 Sb.) Novela vyhlášky o kontrole klimatizačních systémů (novelizuje vyhlášku č. 277/2007 Sb.) Vyhláška o energetickém auditu a posudku (nahradí vyhlášku č. 213/2001 Sb.) Vyhláška o energetických specialistech a osobě oprávněné provádět instalaci zařízení vyrábějící energii z OZE nahradí zkušební řád,části vyhl.148/2007,213/2001,276/2007 a 277/2007 Sb.) Technická normalizační informace - hodnoty typického užívání budov a referenční klimatické údaje Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012 zdroj: MPO, ing. Jirásek

Shrnutí Probíhá certifikace budov a dle vyhlášky 148/2007 - do konce roku 2012 Byla vydána aktualizace Evropské směrnice, která se v současnosti zapracovává do národní legislativy – novela vyhlášek Vývoj spěje k budovám s téměř nulovou spotřebou energie Zvyšování podílu obnovitelných zdrojů energie Snižování ENB ≠ pouze zateplování budov Inženýrský den ČKAIT 2012 (C) Kabele 2012

CEN-CENSE-REHVA Workshop, Brussels 22.3.2010 Děkuji za pozornost Karel Kabele (c) prof.Karel Kabele, REHVA