zpráva ENVIROS, s.r.o. - únor 2004
regenerace panelových objektů v Brně – nový lískovec
Název publikace Referenční číslo Číslo svazku Verze Datum Odkaz na soubor
Energetický audit ECZ 3060 Svazek 1 z 4 únor 2004 G:\Projects\ECZ3060 – Locosoc
Vedení projektu: Ing. Miroslav Malý CSc. – vedoucí projektu Schváleno:
Adresa klienta:
OBSAH
1.
Předmět posouzení 2
1.1
Účel posouzení provedené regenerace panelového objektu 2
1.2
Podklady pro zpracování 2
1.2.1
Podklady poskytnuté zadavatelem 2
2.
Popis předmětu 3
2.1
Celkový popis objektu 3
2.1.1
Budova - Oblá č.p. 2 3
2.2
Spotřeba energie v objektu 4
2.3
Finanční náklady na realizaci 5
3.
Zhodnocení provedených opatření 6
3.1
Stavební konstrukce 6
3.1.1
Obvodový plášť 6
3.1.2
Střešní plášť 7
3.1.2.1
Střešní konstrukce na realizovaném objektu 7
3.1.2.2
Postup při realizaci zateplení dvouplášťové střechy 7
3.1.3
Otvorové výplně 8
3.1.3.1
Okna 8
3.1.3.2
Vstupní dveře 9
3.2
Ústřední vytápění 10
3.2.1
Původní stav 10
3.2.2
Stav po regeneraci 10
3.2.3
Vzduchotechnika 10
4.
Závěrečné zhodnocení: 12
4.1
Energetické hledisko 12
4.2
Trvale udržitelný rozvoj 12
4.3
Ekonomické zhodnocení 12
4.4
Použití rekuperačních jednotek 12
1. Předmět posouzení Předmětem posouzení je panelový bytový dům městské části Brno – Nový Lískovec. Bodový panelový dům – typ T 06 B – KDU se nachází v městské části Brno – Nový Lískovec, v ulici Oblá č.p. 2. Objekt má osm nadzemních podlaží a jedno podsklepené podlaží, ve kterém jsou umístěny skladovací prostory nájemníků domu a technické zázemí. V objektu je 32 bytových jednotek.
1.1 Účel posouzení provedené regenerace panelového objektu Zhodnocení kompletního provedení regenerace panelového objektu při instalaci rekuperačních jednotek pro řízenou výměnu a předehřev vzduchu v obytných místnostech. Jednotky jsou umístěny na střeše objektu. Na střeše byla vybudována střešní nástavba, která kopíruje obvod střešní konstrukce a částečně mění architektonický vzhled objektu.
1.2 1.2.1
Podklady pro zpracování Podklady poskytnuté zadavatelem
¿
Energetický audit
¿
Projektová dokumentace
¿
Rozpočet k projektové dokumentaci
2. Popis předmětu Předmětem hodnocení je objekt městské části Brno – Nový Lískovec, Oblá 2. Bodový objekt č.p. 2 je panelovým domem typu T06 – KDU. V jedné sekci je 32 bytových jednotek v osmi nadzemních podlažích. V 1.PP se nacházejí skladovací prostory obyvatel domu a technické zázemí objektu. Regenerace objektu proběhla v roce 2001.
2.1 2.1.1
Celkový popis objektu Budova - Oblá č.p. 2
Stávající nosnou konstrukcí jsou vnitřní stěnové panely konstrukční soustavy T-06B-KDU o tl.140mm a modulu 3600 mm. Obvodový plášť je ze struskokeramzit-betonových panelů tl. 300 mm. Stávající konstrukce byla zateplena kontaktním způsobem, tl. tepelné izolace 160 mm. Původní balkóny byly odstraněny a nové balkóny byly zavěšeny na ocelové kotvy, které byly bodovým způsobem upevněny do stávajících železobetonových panelů. Tak byly eliminovány liniové tepelné mosty v konstrukci. Po obvodu střechy byla vystavěna střešní nástavba. Do této nástavby byla uložena tepelná izolace z minerálních vláken, která byla odstraněna ze štítových stěn objektu – štítové stěny byly zatepleny v průběhu 90. let 20. století. Při zateplení střechy byla na původní jednoplášťovou střešní krytinu položena tepelná izolace tl. 200 mm. Dalším dá se říci opatřením navíc bylo zateplení částečně vytápěného podsklepeného podlaží. Stávající dřevěná zdvojená okna s nevyhovujícím součinitelem prostupu tepla a spárovou netěsností byla nahrazena novými dřevěnými Euro-okny s izolačním zasklením. Vzduchová mezera je vyplněna inertním plynem – Argonem. Součinitel prostupu tepla – U = 1,1 W.m-2.K-1. Původní kovové dveře s jednoduchým zasklením byly nahrazeny za hliníkové s izolačním zasklením.
Obestavěný prostor
8 080 m3 2 332 m2
Plocha ochlazovaných konstrukcí
2 704 m2
Vytápěná plocha celkem
84,5 m2
Vytápěná plocha bytu (průměrná) Počet nadzemních podlaží
8
Počet podzemních podlaží
1
Počet bytových podlaží Počet bytů
8 32
Výška objektu
22,8 m
Obrázek 1: Porovnání z regenerovaného objektu Oblá č.p. 2 a domu stávající vzhledu stejného typu
2.2
Spotřeba energie v objektu
V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty, které byly vstupními pro vypracování energetického auditu a hodnoty, které byly naměřeny v letech následujících po realizaci regenerace panelového objektu. Tabulka 1: Spotřeba energie – Oblá 2 před realizací
rok 2002
rok 2003
Spotřeba energie na ÚT a TUV
GJ
1 725
835
844
kWh/m2
200
97
98
Spotřeba energie na ** kWh/m2 Průměrné náklady na energii Kč/GJ Náklady na energii celkem Kč *plochy dle energetického auditu
177
86
87
255,30 440 400
340,97 284 714
333,14 281 171
Spotřeba energie na *
** plochy dle městské části Vytápěná plocha dle energetického auditu je vetší. V množství čtverečních metrů jsou započteny i společné prostory, které jsou vytápěny nepřímo prostupem tepla z bytů. Tabulka 2: Úspory energie a finančních prostředků před realizací Úspora energie Úspora energie Úspora nákladů Úspora nákladů
2.3
GJ % Kč %
po realizaci rok 2002 rok 2003 890 881 51,6% 51,1% 155 686 159 229 35,4% 36,2%
Finanční náklady na realizaci
Finanční náklady byly zpracovány dle rozpočtu, který byl vypracován na realizaci regenerace panelového objektu v roce 2001. Tabulka 3: Finanční náklady na realizaci Klasický Klasický způsob způsob realizace realizace Realizováno s s plastovými dřevěnými.o ok. k 13 125 8 358 868,20 8 158 868,20 518,90
Rekonstrukce - náklady celkem Náklady na zateplení suterénu terén úpravy Náklady na modernizaci interiéru
Kč Kč Kč
101 152 4 665 499
Modernizace interiéru Zatepleni nevytápěného suterénu
% %
35,5% 0,8%
Náklady na byt Náklady v Kč jsou bez DPH
Kč
410 172
261 215
254 965
3. 3.1 3.1.1
Zhodnocení provedených opatření Stavební konstrukce Obvodový plášť
Stávající nosnou konstrukcí jsou vnitřní stěnové panely konstrukční soustavy T-06B-KDU o tl.140mm a modulu 3600 mm. Obvodový plášť je ze struskokeramzit-betonových panelů tl. 300 mm. Stávající konstrukce byla zateplena kontaktním způsobem, tl. tepelné izolace 160 mm. Nová skladba obvodové stěny dosahuje doporučených hodnot dle ČSN 73 0540. Původní balkóny byly odstraněny a nové balkóny byly zavěšeny na ocelové kotvy, které byly bodovým způsobem připevněny do stávajících železobetonových panelů. Tak byly eliminovány liniové tepelné mosty v konstrukci. Obrázek 2: Detail zavěšení nových balkónů Ocelové kotvy jsou přichyceny do železobetonové nosné konstrukce objektu. Tím byly vyloučeny liniové tepelné mosty, které vznikaly v důsledku železobetonové konzoly. Dostatečná vrstva tepelné izolace snižuje riziko kondenzace vodních par v místě přichycení kotevního prvku.
Dalším ne zcela běžným opatřením při zateplování panelových objektů bylo zateplení částečně vytápěného suterénu, které nepřinese objektu velké úspory tepla, ale z hlediska ochrany statické konstrukce a omezení tepelných mostů je i toto opatření správné. Zvýší se tak životnost nosné konstrukce, která není vystavena velkému rozdílu vnějších teplot. Uvnitř budovy nevznikají velké rozdíly teplot. Nedochází tak k větším tepelným ztrátám společných prostor, které jsou také nepřímo vytápěny prostupem tepla z bytových jednotek. Podsklepené prostory a prostory společné jsou spojeny schodištěm a výtahovou šachtou.
3.1.2
Střešní plášť
3.1.2.1
Střešní konstrukce na realizovaném objektu
Na stávající střešní konstrukci byla vystavěna dřevěná střešní konstrukce, která mění
architektonický ráz budovy. Dalším příznivým dopadem této konstrukce je zmírnění tlaku větru na střeše, kde je osazena rekuperační jednotka. Do této střešní nástavby byla položena tepelná izolace z minerálních vláken, která byla odstraněna ze štítů budovy. V rozích místností dochází ke zvýšeným tepelným tokům, proto je vhodné u krajů střechy navrhovat větší tloušťky tepelné izolace. Na jednoplášťovou střechu byla uložena tepelná izolace z pěnového polystyrenu tl. 200 mm, ve které jsou vedeny rozvody z rekuperační jednotky.
Zhuštěný průběh tepelných toků v konstrukci. ext. -12°C
int. +20°C
3.1.2.2
Postup při realizaci zateplení dvouplášťové střechy
Při zateplení dvouplášťové střechy je třeba se vyvarovat možné kondenzace vodních par ve vzduchové mezeře. Při uzavření provětrávacích otvorů by mělo být bráno na zřetel, že zde může docházet ke kondenzaci vodních par, to v případě výskytu vlhkosti ve stávající tepelné izolaci či větracích kanálcích. Proto, aby mohlo být provedeno zateplení dvouplášťové střechy pouhým uzavřením vzduchových kanálků a tak změněna dvouplášťová střecha na střechu jednoplášťovou, je třeba provézt zhodnocení stávajícího stavu jednotlivě na každém z objektů. Dále by mělo následovat vypracování posudku a projektu kvalifikovanými pracovníky z oblasti stavební fyziky. Možným řešením je celková adaptace dvouplášťové střechy na střechu jednoplášťovou. Jedná se o odstranění vrstev nad provětrávajícími kanálky, zjištění stavu stávající tepelné izolace a následném položení nové vrstvy tepelné izolace a hydroizolace. Při této adaptaci nelze počítat s návratností konstrukce z hlediska energetických úspor. Jedná se však o opatření, které zvýší kvalitu střešní konstrukce, která bude odpovídat požadavkům ČSN 73 0540. Zvýší se tím také cena a životnost objektu.
3.1.3
Otvorové výplně
3.1.3.1
Okna
Dřevěná zdvojená okna byla nahrazena za moderní dřevěná Euro-okna s izolačním zasklením. Vzduchová mezera izolačního zasklení byla vyplněna inertním plynem - Argonem. Podle projektové dokumentace okna dosahují dobrých tepelně technických parametrů – U = 1,1 W.m-2.K-1. Dalším parametrem pro dosažení vnitřní pohody u oken je spárová průvzdušnost. Nová okna mají malou spárovou průvzdušnost, takže v mnoha případech dochází k mlžení oken a nedostatečné výměně vzduchu v interiéru. U zde instalovaných oken bylo použito mikroventilačních otvorů, pomocí kterých lze regulovat výměnu vzduchu v místnostech. Také uložení oken v konstrukci je důležité. U provedené regenerace byl okenní rám uložen na okraj železobetonového panelu, okna jsou tak v kontaktu s tepelnou izolací a jsou tak eliminovány tepelné mosty, které vznikají při velkém rozdílu součinitele prostupu tepla konstrukcemi. Obrázek 3: Běžná izolace obvodových stěn panelových objektů.
Vznik tepelných mostů Kondenzace vodních par v konstrukci (zvýšené namáhání nosné konstrukce)
exteriér
interiér
-12°C
+20°C
Oblast kondenzace
Obrázek 4: Izolace obvodových stěn a výměna otvorových výplní v posuzovaném objektu.
Obrázek 6: Omezení vzniku tepelných mostů při tepelném toku
exteriér
interiér
-12°C
+20°C
Snížení vzniku tepelných mostů
3.1.3.2
Vstupní dveře
Vstupní kovové dveře s jednoduchým zasklením byly vyměněny za hliníkové s izolačním zasklením a kvalitnějším těsněním spár. Také tato otvorová výplň byla osazena na vnější stranu železobetonové konstrukce a je v kontaktu s tepelnou izolací. I v tomto případě bylo dbáno na omezení vzniku tepelných mostů a menší spárové infiltrace. Z hlediska estetického je výměna vstupních dveří přínosem působícím na psychiku obyvatel domu a městské části. Obrázek 7: Původní vstup do objektu
3.2 3.2.1
Obrázek 8: Vchod do objektu po provedené modernizaci
Ústřední vytápění Původní stav
Objekt byl napojen na systém CZT ze sídlištního zdroje tepla čtyřtrubkovým rozvodem (2x potrubí DN 65 pro vytápění, 2x potrubí DN 40 pro přípravu TUV). Topná voda byla přiváděna do technického podlaží neprůlezným topenářským kanálem. V předávací místnosti bylo osazeno patní měření pro každou větev samostatně. Pro objekt byl stanoven průtok 8,26 m3/hod. a topný výkon 220 kW.
3.2.2
Stav po regeneraci
Na základě požadavku investora byla provedena úprava otopného systému za minimálních realizačních nákladů. V objektu byla ponechána stávající litinová tělesa různého typu a rozvody v původních dimenzích. Změna byla provedena optimalizací teplotního spádu podle vypočtených tepelných ztrát objektu a tepelnému výkonu litinových otopných těles. Tepelný výkon potřebný pro příslušné místnosti se skládá z vypočtených tepelných ztrát prostupem tepla bez infiltrace a části výkonu, potřebného pro ohřev větracího vzduchu, jehož celková maximální hodnota je 55 m3/hod. tato hodnota byla rozdělena – 40% pro kuchyni a zbylých 60% rovnoměrně do zbývajících místností. Požadovaný teplotní spád za výše uvedených vstupních parametrů je vypočten na hodnoty 60/45 °C. Od tohoto teplotního spádu byly určeny dimenze litinových těles v jednotlivých místnostech. Skutečně osazená tělesa mají výkon nejblíže vyšší. V předávací místnosti je na armatuře Oventrop nastaven průtok 7,9 m3/hod. Do přerušeného potrubí je vsazen předávací uzel, sestávající se HVDT pro průtok do 8 m3/hod. Trojcestná armatura ESBE se servopohonem omezující maximální teplotu v přívodu na 65 °C a řídící její parametry v závislosti na venkovní teplotě (venkovní čidlo je osazeno na severní
neosluněné fasádě), oběhová čerpadla WILO s elektronicky řízenými otáčkami, potřebné uzavírací a drobné armatury.
3.2.3
Vzduchotechnika
Projekt vzduchotechniky je řešen jako centrální větrání s rekuperací tepla z odpadního vzduchu zatepleného panelového objektu. Centrální větrací jednotka s rekuperací tepla je instalována na původní střechu. Osazovací rám rekuperační jednotky byl osazen tak, že izolace nové střechy je vytažena až na rám před osazením větrací jednotky. Jednotka je vybavena filtry regulačního modulu RMD, který umožňuje regulovat otáčky rekuperátoru od 40 do 100%. Tepelná izolace dále slouží jako protimrazová ochrana rekuperátoru. Pro letní období je jednotka vybavena by-passem prostřednictvím digitálního regulátoru RB. Rozvodné potrubí je vedeno po stávající střeše. Rozvody jsou uloženy v tepelné izolaci, která tvoří novou vrstvu skladby střešní konstrukce. Je tak zabráněno tepelným ztrátám. Rozvody vedou do instalačních šachet. Na střeše je potrubí osazeno tlumiči hluku. Čerstvý vzduch je do pokojů rozváděn krátkým potrubím osazeným regulačními elementy, které je zakončeno plastovou kruhovou mřížkou. Po vyregulování systému bylo potrubí zakryto sádrokartonem pro zamezení přístupu k regulačním elementům a estetickému vzhledu. Do místností je vzduch přiváděn přes kuchyň a koupelnu do WC, odkud je odsáván. Pro zamezení přenosu hluku mezi podlažími je potrubí v instalační šachtě provedeno z hluk tlumících hadic. V kuchyni je instalována cirkulační digestoř s prachovými a protipachovými filtry. Podle projektové dokumentace je přívod a rozvod vzduchu V = 55 m3/hod., což odpovídá hygienickému minimu na výměnu vzduchu v místnosti přirozeným větráním (n = 0,5 h-1). Ve skutečnosti je však výměna vzduchu větší.
4. Závěrečné zhodnocení: 4.1
Energetické hledisko
Provedená realizace dosahuje 51 % úspory energie na vytápění a ohřev TUV. U tradičního zateplování panelových budov dosahují úspory tepla na vytápění a přípravu TUV přibližně 30 %. Jedná se tedy o nárůst úspor energie přibližně o 20 %.
4.2
Trvale udržitelný rozvoj
Provedená realizace by mohla být jedním z příkladů trvale udržitelného rozvoje, který zahrnuje i revitalizaci stávajících objektů. Jedná se hlavně o částečnou změnu architektonického vzhledu, který byl dosažen střešní nástavbou. Dalším opatřením, které by mělo být uvedeno, je zateplení částečně vytápěného technického podlaží do nezámrzné hloubky. Tímto opatřením dochází k ochraně statické konstrukce objektu, tedy prodloužení její životnosti. Také dochází k omezení tepelných mostů. K omezení tepelných mostů dochází také při správném osazení otvorových výplní tak, aby byly v kontaktu s tepelnou izolací. Dalším z provedených opatření, které omezuje namáhání nosné konstrukce a zamezuje možnosti kondenzace v interiéru je odstranění stávajících balkónů a osazení balkónů nových na bodové kotevní háky. Při projektu byla osazena dřevěná Euro-okna, která mají nižší vstupní energetické hodnoty na jejich výrobu. Také možnost recyklace těchto okenních rámů je pro společnost méně nákladné.
4.3
Ekonomické zhodnocení
Finanční náklady na provedenou realizaci dosáhly 13 125 519 Kč bez DPH. Tedy 410 172 Kč bez DPH na bytovou jednotku. Realizace zahrnovala jak revitalizaci exteriéru, tak i modernizaci interiéru objektu. Při běžné realizaci zateplení panelového objektu se náklady na bytovou jednotku pohybují přibližně na 50% vstupní investici. Je však třeba zdůraznit energetické úspory a prodloužení životnosti nosné konstrukce. Stejně jako estetické hledisko v interiéru a exteriéru objektu.
4.4
Použití rekuperačních jednotek
Toto opatření je vhodné ať již z hlediska úspor energie, tak řízené výměny vzduchu v objektu. Při větší výměně vzduchu v místnostech nedochází v zimním období ke kondenzaci vodních par na okenních konstrukcích (tzn. zamlžování oken). Jelikož se jedná o pilotní projekt při použití rekuperačních jednotek pro předehřev a řízenou výměnu vzduchu místností, je třeba počítat s připomínkami obyvatel domácností v objektu.
