KONCEPČNÍ, TECHNICKÁ A PORADENSKÁ ČINNOST ___________________________________________________________
Buzulucká 4, 160 00 Praha 6
ENERGETICKÝ AUDIT POBOČKY ČESKÉ NÁRODNÍ BANKY
v Českých Budějovicích
Písemnou zprávu o energetickém auditu zpracoval Ing. Igor Černý – energetický auditor, zapsaný do Seznamu energetických auditorů pod pořadovým číslem 083
2003
KONCEPČNÍ, TECHNICKÁ A PORADENSKÁ ČINNOST __________________________________________________ Buzulucká 4, 160 00 Praha 6
Objednatel:
Název úkolu:
Česká národní banka Na Příkopě 28, 115 03 Praha 1
„Energetický audit pobočky ČNB v Českých Budějovicích, provedený podle zákona č.406/2000 Sb.“
Evidenční číslo:
02 – 2003 / 06
Vypracoval:
Ing. Igor Černý, vedoucí skupiny energetických auditorů
Ředitel:
Ing. Václav Šrámek
Datum:
duben-srpen 2003
2
1.
Identifikační údaje
2.
Popis výchozího stavu
Česká národní banka se sídlem Na Příkopě 28, 115 03 Praha 1, IČO 48136450, vypsala dne 8.ledna 2003 vnitřní výběrové řízení na provedení Energetických auditů ve smyslu zákona č.406/2000 Sb. na objekty ústředí ČNB v Praze, a na pobočky ČNB v Ostravě, Plzni, Ústí nad Labem, Českých Budějovicích, Hradci Králové a v Brně. Vnitřní výběrové řízení na provedení Energetických auditů bylo ukončeno uzavřením Smlouvy č. ČNB 92-082-3 ze dne 3.dubna 2003 se společností Raen s.r.o. Předmětem Energetického auditu je pobočka ČNB v Českých Budějovicích, Lannova 1, 371 35 České Budějovice..
Objekt pobočky ČNB v Českých Budějovicích tvoří dvě budovy, z nichž jedna je původní, nyní rekonstruovaná budova (dříve budovy Státní banky československé) v exponované poloze v centru Českých Budějovic na třídě Lannova a druhá je novostavbou, založenou na nové zástavbě parcel č.2 a 3 v ulici Na sadech po odbourání dožitých a nerekonstruovatelných objektů a po vhodném propojení se sousední, rekonstruovanou budovou. Celková situace komplexu budov ČNB pobočka České Budějovice je na výkresu vpravo. Rekonstrukce původní budovy SO-03 Objekt byl vystavěn podle plánů plzeňského architekta Ludvíka Tremmela v roce 1912 jako pobočka Rakousko-uherské banky. Po vzniku Československa zde sídlila Národní banka Československá a od roku 1950 Státní banka československá. Po rozdělení Československa od roku 1993 v budově sídlí Česká národní banka. Pro její účely, jako banky ústřední a emisní, byla provedena úplná rekonstrukce stávající budovy. Objekt ČNB je typickou secesní budovou s architektonicky bohatě členitými fasádami, nárožním způsobem orientovanou, s hlavním vstupem v ose jižní fasády z Lannovy třídy. Budova má mimo 1.PP též 1. – 4. NP, vysoký krov a mansardovou, valbovou střechu. Ve vnitřní dispozici dominuje reprezentační prostor schodiště a bankovní hala v 1.NP. Objekt byl uchován ve velmi kvalitním stavebním stavu a byl zachován bez destrukčních zásahů většího rozsahu. Vzhledem k tomu, že budova je zapsána ve státním seznamu stavebních památek pod číslem 5733, bylo při návrhu a průběhu rekonstrukce dbáno především na zachování umělecko-historické a architektonické kvality stavby. 3
V budově ve 2.NP je bankovní hala s pokladnami malých výplat a likvidatura, kanceláře jsou ve zbývajících podlažích. V 1.PP je archiv. Budova je rohovým domem ve tvaru písmene „L“. Z delšího ramene je vysazeno schodiště. Konstrukčním systémem budovy je dvoutrakt. Svislé konstrukce stávajícího zdiva jsou vyzděny z plných pálených cihel na průměrnou tl. 0,9 /m/. Průměrná tloušťka obvodového pláště je odvislá od členitosti fasády. Pro obvodový plášť původního zdiva budeme uvažovat hodnoty součinitele
prostupu tepla Uj = 0,48 /W.m-2.K1 /. Okna jsou nová, dřevěná, špaletová, s hodnotami součinitele prostupu tepla Uo = 2,5 /W.m-2.K1 /. Okna v I.PP jsou v kovových rámech, zdvojená, s hodnotami součinitele prostupu tepla Uo = 3,2 /W.m-2.K-1/.Tepelná izolace stropu podkroví je provedena z izolace ORSIL o tl. 0,150 /m/, s nosnou konstrukcí stropů HURDIS do patek o tl. 0,08 /m/. Hodnota součinitele tepelné vodivosti desek ORSIL pro vnější stěny λ = 0,090 /W.m-1.K-1/, pro stropy HURDIS λ = 0,56 /W.m-1.K-1/, tepelný odpor konstrukce R = 1,81 /m2.K.W-1/, tj. přepočteno na hodnotu součinitele prostupu tepla Uo = 0,505 /W.m-2.K-1/.
Nová výstavba budovy SO-4 Provozně dispoziční řešení je založeno na nové zástavbě parcel č.2 a 3 v ulici Na sadech a vhodném propojení novostavby se sousední budovou SO-3. Novostavba je určena pro peněžní provoz pobočky s hlavním trezorem, pobočným trezorem, počítačkami mincí a bankovek 1.PP – 2.NP) a kancelářemi ve vyšších podlažích (3. – 5.NP). Urbanistická koncepce novostavby musela respektovat architektonicko-urbanistická kritéria, daná dispozicí novostavby a 4
sousedstvím památkově chráněné a rekonstruované budovy SO-3. Základní stavební technologií novostavby je železobetonový skelet se spojitými deskami bez průvlaků, spojený s klasickou metodou obvodového a výplňového zdiva z cihel plných v 1. a 2.NP, ve 3. – 5. NP z děrovaných tvárnic POROTHERM o tl. 0,450 /m/. Obvodový plášť z plných cihel je doplněn přídavnou tepelnou izolací o tl. 0,05 /m/. Venkovní fasáda směrem do ulice je obložena kamenem. Kamenný obklad je proveden Pro s odvětranou vzduchovou dutinou. obvodový plášť výplňového zdiva budeme uvažovat hodnoty součinitele prostupu tepla Uj = 0,76 /W.m-2.K-1/. Ocelový skelet nebyl, až na drobné konstrukční prvky krovu střechy, použit a tím jsou vyloučeny nejčastější příčiny výskytu tepelných mostů v obvodové konstrukci. Budova je založena na železobetonové základové desce o tl. 0,7 /m/. Na této desce jsou postaveny trezory ze speciálního železobetonu, síla stěn není v této zprávě z bezpečnostních důvodů uvedena, ale je zahrnuta do výpočtu tepelných ztrát prostupem základy vůči rostlé zemině. Stropy jsou železobetonové (tl. 0,3 /m/)
s přídavnou tepelnou izolací NOBAMIN o tl. 0,030 /m/. Hodnota součinitele tepelné vodivosti desek NOBAMIN pro vnější stěny λ = 0,06 /W.m-1.K-1/, pro železobetonové stropy λ = 1,57 /W.m-1.K-1/, tepelný odpor konstrukce R = 0,69 /m2.K.W-1/, tj. přepočteno na hodnotu součinitele prostupu tepla Uo = 1,16 /W.m-2.K-1/. Tato hodnota součinitele prostupu tepla je příliš vysoká a nevyhovuje ČSN 73 0540-2, kde
pro strop pod nevytápěnou půdou se střechou bez tepelné izolace jsou požadované hodnoty Un = 0,3 /W.m-2.K-1/, doporučené Un = 0,20 /W.m-2.K-1/. V další fázi prací bude nutné ověřit skutečně použitou skladbu stropu a případně navrhnout dodatečné zateplení půdního prostoru. Okna jsou hliníková z profilů 5
INTRACONSTRUCT. Hodnoty součinitele prostupu tepla činí u zabudovaného okna Usk = 3,1 /W.m-2.K-1/. Bude nutné prověřit přerušení tepelných mostů v konstrukci oken. Nad částí objektu novostavby SO-4 je vybudována terasa s tepelnou izolací z desek z pěnového polystyrenu o tl. 0,08 /m/ s pokryvnou zemní vrstvou. Propojení novostavby se stávající budovou je pouze ve 2.NP u pokladen malých výplat přes bezpečnostní propust. Další propojení je v úrovni 3.NP slouží rozšíření administrativy a správy banky a nesouvisí s peněžním provozem. Posledním propojení je v podkroví ve 4.NP. Zdrojem tepla je nová výměníková stanice v 1.PP objektu SO-3 se dvěma výměníky pára - horká voda typu SCHIEFFSTERN. Instalovaný výkon výměníkové stanice je 2 x 250 /kW/. K výměníkům je přivedena pára o tlaku 0,3 – 0,8 /Mpa/ a teploty max. 175 °C z parovodu JČE teplárna České Budějovice. Pro regulaci je použit rozšiřitelný digitální regulátor
DX-9100, který byl z důvodů přetápění VS v letním období zabudován pro regulaci výměníkové stanice dodatečně. Topná voda je vedena přes neregulované
rozdělovače a sběrače ve VS do rozdělovačů v instalačním prostoru novostavby SO-4. Z rozdělovačů jsou napojeny přes 3-cestné regulační ventily CENTRA 3 topné větve a sice „topenísever“, „topení-jih“ a ohříváky VZT. Topná voda je používána pro ústřední topení s teplotním spádem 85/65 /°C/, pro přípravu TUV a pro výměníky VZT s teplotním spádem 90/70 /°C/. Regulace statického tlaku topného systému je zajištěna kompresorovým systémem do expanzomatu PNEUMATEX. 6
Příprava TUV je v ležatém akumulačním ohřívači, vytápěném topnou vodou a dochlazovaným kondenzátem přes výměníky V3 a V4 (viz technologické schéma VS). Přenos tepla z teplonosného média v otopné soustavě do vytápění prostoru je zajištěn pomocí litinových otopných těles KALOR 3 a KALOR,
v místnostech se sníženým parapetem jsou konvektory VERNER. Původní osazení těles regulačními radiátorovými ventily s ruční hlavicí v části objektu SO-03 bylo dodatečně změněno na osazení hlavicemi termostatickými HEIMEIER. Maximální tepelné výkony SO-3 :
7
Větev UT–S Větev UT-J VZT Maximální tepelné výkony Větev UT–S Větev UT-J VZT
42,5 /kW/ 72,5 /kW/ 18 /kW/ SO-4 : 26,4 /kW/ 48,4 /kW/ 100 /kW/
V další části zprávy bude posouzena ekonomická výhodnost převést přípravu TUV v letních měsících z topného média topná voda na elektrickou energii. Akumulační ohřívák není vybaven elektrickou odporovou topnou vložkou. Centrální řídící systém (dále CŘS) je založen na softwaru firmy Johnson Controls typu CS9105W. Jedná se o softwarový balík programů pro monitorování a řízení kontrolérů systému 91 prostřednictvím komunikační sběrnice Bus 91. SW je kompatibilní s Microsoft Windows 95/98. Na obrazovce počítače je řízená technologie zobrazena ve formě technologických schémat, na kterých jsou zobrazena měřená a monitorovaná data. Do CŘS není zatím napojena novostavba SO-4, má vlastní lokální MaR firmy Honeywell. Systém neumožňuje přímé řízení ekvitermní regulace (nastavení pouze v regulátoru DX9100), nastavení 3-cestných ventilů ve výtlacích topné vody (nastavení pouze v regulátoru DX9100), nastavení 3-cestných ventilů na vstupech do ohříváků VZT a další potřebné funkce pro operativní řízení energetických technologií budov. Bude nutné zvážit doplnění CŘS o tyto funkce. Základním prvkem MaR výměníkové stanice je mikroprocesorový programovatelný regulátor DX-9100, který má několik regulačních okruhů : TC-01 spouštění VS, havarijní zabezpečení, signalizace poruch TC-02 regulace teploty ve výměnících pára/voda TC-03 nastavení ekvitermní regulace teploty UT-jih TC-04 nastavení ekvitermní regulace teploty UT-sever TC-05 nastavení ekvitermní regulace teploty UT-hrubý ekviterm (průměr) TC-06 regulace statického tlaku topného systému (kompresorový systém expanzomatu PNEUMATEX, viz schéma VS TC-07 doplňování vody do systému TC-08, TC-09 regulace dvou předehřevů TUV (dochlazování kondenzátu) TC-10 regulace teploty TUV TC-11 a TC-12 protočení čerpadel a elektroventilů, hlášení poruch telefonem. Dodavatelem tepla je Teplárna České Budějovice a.s., se sjednaným maximálním výkonem 0,250 /MW/. Platby za sjednaný výkon ceník teplárny neobsahuje, platby jsou fakturovány pro odběratele ČNB České Budějovice z primární sítě v dvousložkových cenách – platba za sjednané množství odběru tepelné energie v /Kč . GJ-1/ a platba za skutečně odebrané množství tepelné energie v /Kč . GJ-1/ . 8
Sjednané ceny pro rok 2003 podle přílohy č.2 Odběrového diagramu z 29.8.2002 pro odběrní místo 1731-301/000 Lannova 1 jsou v tabulce č.1 : Tabulka č.1 Cena za Sjednaný tepelný výkon pro byty bez DPH Sjednaný tepelný výkon pro nebytové prostory bez DPH Tepelnou energii pro byty bez DPH Sjednané množství tepelné energie pro nebytové prostory bez DPH Odebrané množství tepelné energie pro nebytové prostory bez DPH Nevrácené médium pro byty bez DPH Návratnost kondenzátu pro nebytové prostory bez DPH
Sjednané množství 0,00
cena v Kč 0,00
Jednotka Kč . MW-1 . měsíc-1
0,250 /MW/
0,00
MW
0,00
0,00
Kč . GJ-1
2025 /GJ/
113,20
Kč . GJ-1
0,00
101,50
Kč . GJ-1
0,00
0,00
Kč . m-3 Kč . m-3
95%
Dodávka elektrické energie je zajišťována z NN síti JČE. V případě výpadku dodávky elektrické energie ze sítě je dodávka okamžitě obnovena z náhradního zdroje DA. Technologický soubor obsahuje též 2 záložní jednotky UPS SILCON, na které jsou napojeny : servery a diskové pole síť PC 1 jednotka UPS Sola Mono-Plus bezpečnostní okruhy. Soubor UPS má za úkol zajišťovat nepřerušenou dodávku elektrické energie po dobu max. 10 /sec/, než převezme zátěž náhradní zdroj – motorgenerátor s motorem PERKINS o Pmax = 104 /kVA/, Pprovoz = 90 /kVA/. Soubor obsahuje dále nástěnný rozvaděč a propojovací kabely mezi soustrojím a rozvaděčem. Obsluha motorgenerátoru provádí pravidelné kontrolní jízdy po dobu 30 /min/ v termínech 1x za měsíc se záznamy do provozního deníku soustrojí. Náhradním zdrojem je zálohováno : osvětlení trezorů osvětlení vertikální komunikace peněžního provozu 9
osvětlení prostorů peněžního provozu včetně míst pro styk se zákazníkem zajištění chodu všech výtahů zajištění chodu požárních ventilátorů v 5.NP a v instalačním prostoru nouzové osvětlení.
DA je instalován v objektu SO-03. Hlavní rozvodna je umístěna v 1.PP v budově SO-03. Hlavní rozvaděč je napojen přímo z elektroměrového rozvaděče. V rozvodně je též připojen kompenzační rozvaděč s automatickou kompenzací účiníku a dále je do rozvodny zapojen rozvaděč automatiky a silového napojení DA. Zásuvková instalace je jak běžného typu, napojená z podružných rozvaděčů, tak i instalace pro PC a zařízení počítačového serveru a bezpečnostního velína. Tento zásuvkový rozvod, napojený z rozvaděče GITY je zálohován UPS a DA. Instalovaný příkon objektu SO-04 Pi = 130 /kW/ Zálohováno z DA Pda = 40 /kW/. Příkon pro SO-03 není v projektové dokumentaci uveden. Celkový odběr je v hlavní rozvodně jištěn podle údajů z faktury JČE a.s. jističi 3x315 /A/. Z tohoto údaje vypočteme celkový Psoud = 197 /kW/.
Vzduchotechnická zařízení byla podrobně prověřena z hlediska možnosti použít u některé z nich rotační regenerátor nebo rekuperátor pro zpětné získávání tepla. Budova SO-03 VZT odvětrává všechny prostory, které nelze větrat přirozeným způsobem tj. sklady, WC, kuchyňky a další pomocné provozy. Odvětraná je též VS a místnost DA. V podkroví budovy je zasedací místnost s předsálím a šatnou. Předsálí a šatna je rovnotlakým způsobem teplovzdušně vytápěna a větrána. Vlastní zasedací místnost je klimatizována pomocí podokenních jednotek. Stejným způsobem je zajištěno větrání a klimatizace bankovní haly včetně pokladen, likvidatury a dále kanceláře vedení banky. Ostatní kanceláře jsou větrány pomocí malých ventilátorů.
10
Budova SO-4 Strojovna VZT - instalační prostor mezi 1. a 2.NP Zařízení 1 - větrání 1.PP trezory (rovnotlaké), předtrezoří (přetlakové) Zařízení 2 - větrání 1.NP, dotační boxy (přetlakové), příruční trezor (rovnotlaké), ŘM TBS (velín) Zařízení 3 celého prostoru PSZ v 2.NP SO-04 (přetlakové) Zařízení 4 - větrání chráněné únikové
cesty Zařízení 5 - klimatizace bezpečnostního velínu, vnitřní a venkovní klimatizační jednotka DAIKIN pro odvod technologického tepla Zařízení 6 - klimatizace počítárny bankovek a mincí a prostor přejímky oodvodů, 4 jednotky v mezistropu GEA-DAIKIN Zařízení 7 - klimatizace telefonní ústředny a počítačového serveru, jednotky GEO-DAIKIN Zařízení 8 - větrání sociálních zařízení. Osvětlení je provedeno podle ČSN 36 0450 jako hlavní a náhradní. Hlavní osvětlení vychází vždy z varianty jednoho intenzivního zdroje v kanceláři, zavěšeného pod stropem s doplněním osvětlení pracoviště zářivkovými svítidly 2x36 /W/
na stojanu u pracoviště a doplňkovým nástěnným osvětlením. Osvětlení schodiště je rozděleno do jednotlivých částí přes stykače, ovládané z prostoru stálé služby. V bankovní hale jsou instalovány jak rekonstruované původní secesní lustry, tak jejich nové repliky. Náhradní osvětlení je k dispozici na chodbách a schodištích v rekonstruované budově a přístavbě, ve vytypovaných místnostech počítárny bankovek a mincí, trezorech a předtrezoří. Svítidla náhradního osvětlení jsou žárovková s vlastním akumulátorem. 11
V pobočce ČNB České Budějovice je též umístěn lis pro drcení použitých bankovek BRIKLIS 150 o výkonu cca 10 tun rozdrcených a briketovaných bankovek za rok. Slisovaný a drcený odpad od lisu BRIKLIS je odvážen soukromými osobami a spalován. Vzhledem k připravovanému útlumu činnosti pobočky, kdy do 30.6.2004 končí v pobočce zpracování papírových platidel, je tento kompromis přijatelný.
Na budově SO-03 je instalováno vyhřívání okapů a žlabů. Nezbytná regulace (vlhkost, teplota) je sice zavedena, ale bude vhodné zavést dodatečnou regulaci tohoto významného spotřebiče elektrické energie doplněním této regulace regulátorem DEVIREG (viz úsporná opatření, zavedená v pobočce Ostrava). Podklady k vypracování energetického auditu K vypracování energetického auditu byla zadavatelem předána vzhledem k řadě provedených stavebních a technologických změn, rekonstrukcí a nové výstavby, částečná projektová dokumentace z pobočky ČNB v Českých Budějovicích. Vstupní prohlídka objektu ČNB byla omezena pouze na administrativní provoz, energetický provoz a bankovní halu. Ostatní prostory, zvláště v části peněžního provozu, bezpečnostního velína a ostatních prostor, podléhajících ostraze nebyly z bezpečnostních důvodů podrobeny vstupní prohlídce. Ve výše uvedené části též nemohla být provedena fotografické dokumentace. K čerpání údajů o energetických vstupech a výstupech byly předány kopie výkazů spotřeb paliv a energie za léta 1999 – 2002. Provozní režim areálu ČNB pobočky České Budějovice V pobočce pracuje 65 zaměstnanců. Provozní režim ČNB České Budějovice se skládá z těchto základních činností : z administrativního provozu bankovní pobočky - provoz jednosměnný 6,45 – 15,15 hod v pracovní dny z obslužných provozů, údržby a administrativního řízení provozu areálu – provoz jednosměnný 6,45 – 15,15 hod v pracovní dny z bankovního provozu pro klienty ČNB v bankovní hale v době od 7,00 do 12,00 hodin z nepřetržitých provozů bezpečnostního velína a služebny bankovní policie – provoz nepřetržitý.
12
Energetické vstupy a výstupy Energetické vstupy a výstupy, čerpané z výkazu za rok 2002 jsou uvedeny v tabulce č.2 : Tabulka č. 2 Základní údaje o energetických vstupech a výstupech rok 2002 - před realizací projektu Vstupy paliv a energie jednotka množství výhřev. nákup elektrické energie MWh nákup tepla GJ zemní plyn tis. m3 hnědé uhlí t černé uhlí t koks t dřevo t TTO t LTO t nafta t jiné plyny tis.m3 druhotná energie GJ obnovitelné zdroje GJ, MWh jiná paliva GJ celkem vstupy paliv a energie změna stavu zásob paliv (inventarizace) celkem spotřeba paliv a energie
358,3 1914 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
/GJ/j/ 3,60 1,00 0,00
0,00
ČNB Budějovice přepočet /GJ/ 1289,9 1914 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00
roční náklady /tis.Kč/ 909,1 398,5 0,00
0,00
1307,6 3203,9
1307,6
Bilance výroby tepla z vlastních zdrojů není uvedena, neboť jediný vlastní zdroj (nouzový motorgenerátor) je sice v provozu, ale mimo předepsaných krátkých zkušebních jízd není provozován.
Přehledy spotřeb elektrické energie a nakupovaného tepla V následujících grafech jsou znázorněny přehledy spotřeb elektrické energie a nakupovaného tepla v letech 1999 – 2002. Údaje pro přehledy byly získány od zadavatele auditu. Průběhy ročních spotřeb budou analyzovány v dalším oddílu „Zhodnocení výchozího stavu“.
13
Graf č.1
Přehled spotřeb tepelné energie a nákladů ČNB České Budějovice 2500
2000
1500 GJ/rok tis.Kč/rok 1000
500
0 1999
2000
2001
2002
Graf č.2
Přehled spotřeb elektrické energie a nákladů ČNB České Budějovice 1000 900 800 700 600 MWh/rok tis.Kč/rok
500 400 300 200 100 0
1999
2000
2001
2002
MWh/rok
344,244
351,492
331,044
358,296
tis.Kč/rok
746,243
761,096
813,98
909,073
14
