České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov
Metodika výpočtu energetické náročnosti budov v ČR
prof.Ing.Karel Kabele, CSc.
ENEF 2008
Globální oteplování…
30.10.2008
Výchozí stav • Budovy spotřebovávají více než 40% energie v Evropě – více než doprava a průmysl…
30.10.2008
Energie a budovy Energie pro Zajištění požadovaných parametrů vnitřního prostředí budov (vnitřní teplota, kvalita vzduchu, umělé osvětlení) Pokrytí hygienických potřeb člověka (zdravotechnika, příprava TV) Distribuci energie a médií (elektroinstalace, plynovod, technické plyny) Řídící a regulační systémy budov (EPS, EZS, regulace, zabezpečení, inteligentní budovy) Dopravní systémy (výtahy, eskalátory, travelátory, potrubní pošta) Technologická zařízení (centrální vysavače, 30.10.2008 kuchyně, prádelny, bazény)
Realita... Roční spotřeba energie
Ostatní technologie 9%
7000
1 200
6000
1 000
5000
ov N
O
Au g
Ju l -0
Ju n-
M ar
Vzt ohřev 14%
Výtahy 3%
Odběr TUV 14%
Pára 8% Prádelna 11%
Strojní chlazení 11%
Kuchyně 6%
Fe b02
0 Ja n02
D ec -0 1
1000
-0 1
200
ct -0 1
2000
Se p01
400
-0 1
3000
1
600
01
4000
Ap r-0 1 M ay -0 1
800
Vytápění 8%
Osvětlení 16%
guests/month
1 400
-0 1
GJ/month
Roční spotřeba energie - hotel (322 lůžek)
Průměrné roční teploty 01
hostů
Vytápění
Odběr TUV
Vzt ohřev
Pára
Kuchyně
Prádelna
Strojní chlazení
Ostatní technologie
Osvětlení
25
Výtahy
Te.month average °C
20
15
10
5
30.10.2008
-5
b-
02
02 Fe
nJa
-0
1
01
ec D
v-
1 No
01 p-
ct -0 O
01 Se
gAu
l -0
1
1 Ju
1
n0
-0 ay M
Ju
1 r-0 Ap
M
ar -0 1
0
Směrnice 2002/91/EC “o energetické náročnosti budov“ EPDB 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). 30.10.2008
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. 30.10.2008
Legislativa ČR Směrnice 2002/91/EC o energetické náročnosti budov (EPBD) Základní požadavky směrnice vedou k novelizaci zákonů a vyhlášek
Novela zákona 406/2000 Sb., nutné k 1. lednu 2009 zavést požadavky směrnice
Zákon 406/2006 Sb., o hospodaření energií Nutná novelizace existujících prováděcích vyhlášek
novela vyhlášky 291/2001 Sb. Novela vyhlášky stanoví způsob vyhláška č. 148/2007 Sb. certifikace budov a způsob výpočtu energetické náročnosti vyhláška je v platnosti od 1. 7. 2007 budovy 30.10.2008
Vyhláška č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov
ENEF 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 30.10.2008
PROČ NOVÝ ZPŮSOB VÝPOČTU ? • Komplexní pohled na budovu z pohledu – Stavební řešení (tepelně technické parametry, dispoziční řešení) • Určuje potřebu energie
– Energetické systémy v budově • Určují výslednou spotřebu dodané energie do budovy
ENEF 2008
Metody pro stanovení spotřeby energie pro hodnocení ENB – Existující objekty • Bilanční x operativní hodnocení ?
– Projektované objekty • Bilanční - výpočet na matematickém modelu – Statické modely (291…) – Dynamické modely (ESP-r, DesignBuilder…)
– Využití některých ze stávajících nástrojů? • Vede k aplikaci simulačních výpočtů, jazyková bariéra, časová náročnost výpočtu… 30.10.2008
Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Proč opět nový výpočet? • Do současné doby hodnocena POTŘEBA ENERGIE – Potřeba tepla na vytápění – např: NED - 50kWh m2/rok • hodnota vypoví vypovídá pouze o stavební stavebním a dispozič dispozičním řešení ení budovy
• Nově: Hodnocení podle SPOTŘEBY ENERGIE – celková spotřeba energie budovou – zohlednění typu energetických systémů (VZT-rekuperace tepla), TČ, apod .. – vyjádření dílčích spotřeb (teplá voda, vytápění, chlazení)
• Bilanční hodnocení >> v ČR se hodnotí dle vypočtených hodnot… • Národní kalkulační nástroj – Stanovení roční spotřeby energie pro účely posuzování budov – Zařazení budovy do klasifikační stupnice 30.10.2008
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 Průběh referenčního dnu - srpen 35,0
Teplota (°C)
30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Čas (h) Oblast č. 1
30.10.2008
Oblast č.2
Oblast č. 3
Oblast č. 4
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 30.10.2008
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.
30.10.2008
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
e c a l u g e r , e c u • Zdroj, distribuce b ri t s i d , y b o r ý v ie t g r s – Osvětlení e o n n e n i né Úč c o m o • Popis osvětlovací soustavyPa způsobu ovládání 30.10.2008
Výpočet energetické náročnosti budov v ČR Vstupní údaje pro výpočet 4. Standardizovaný profil užívání n
n
n
n
Stanovuje pro každou zónu způsob využití popsaný jednotlivými parametry, Profil definuje „správný provoz“ zóny pomocí pevně stanovených hodnot, „Správný provoz“ – soubor hodnot, které u reálného objektu zajistí požadované vnitřní prostředí, (nedochází k přetápění, nedostatečné výměně vzduchu, podsvětlení apod.) 49 profilů pro 8 typů budov; „volný“profil
30.10.2008
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…) 30.10.2008
Výpočet energetické náročnosti budov v ČR
30.10.2008
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 30.10.2008 pomocnou energii potřebnou na provoz systémů
Pojmy Energetický průkaz dle vyhlášky č. 291/2001
Průkaz energetické náročnosti budovy (ENB)
ZRUŠENO
+ energetický štítek obálky budovy dle ČSN 730540 §6a zákona 406/2006 Sb. 30.10.2008
vyhláška 148/2007 Sb.
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
GRAFICKÉ ZNÁZORNĚNÍ PRŮKAZU ENB
PROTOKOL PRŮKAZU ENB 30.10.2008
Výpočet ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY • Komplikovaný výpočet – výpočetní pomůcka • Výpočetní nástroj NKN • BILANČNÍ VÝPOČET ROČNÍ POTŘEBY A SPOTŘEBY ENERGIE • VYSTAVENÍ PRŮKAZU ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV • http://tzb.fsv.cvut.cz/projects/metodika ENEF 2008
Kdy je potřeba stanovení ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV Průkaz je součástí dokumentace: – při výstavbě nových budov; – při větších změnách dokončených budov s celkovou podlahovou plochou nad 1 000 m2, které ovlivňují jejich energetickou náročnost; – při prodeji nebo nájmu budov nebo jejich částí pokud je zpracován z předchozích dvou důvodů. ž Do 1. Ledna 2009 nebude Část D dokladové projektové dokumentace obsahovat průkaz energetické náročnosti budov podle přílohy č. 4 vyhlášky č. 148/2007 Sb., zpracovaný osobou přezkoušenou MPO z podrobností jeho vypracování podle odstavce 2 §6a zákona č. 406/200 Sb., ve znění pozdějších předpisůENEF 2008
Kdo může zpracovávat průkaz ENB … • Opatření č. 48/2007 ministra průmyslu a obchodu – Zkušební řád a) energetický audit podle § 10 zákona, č. 406/2006 Sb. b) průkazy energetické náročnosti budov podle § 6a odst. 7 zákona, c) kontroly kotlů podle § 6 odst. 5 zákona, d) kontroly klimatizačních systémů podle § 6 odst. 8 zákona.
• Podání žádosti doplněno o požadované práce • •
Seznamy energetických auditů (pro energetické auditory) Seznam projekty (pro autorizované osoby)
• Autorizované osoby a energ. auditoři mohou být od zkoušky osvobozeni (pouze pro b,c,d) – prokázat dostatečnou praxi • Písemná a ústní část zkoušky před komisí • Rozhodnutí o výsledku v den konání zkoušky
ENEF 2008
Děkuji za pozornost Karel Kabele ČVUT – Fsv, katedra TZB email:
[email protected] [email protected]
ENEF 2008
