Návrh nové vyhlášky, kterou se stanoví podrobnosti energetické náročnosti budov – II. část Ing. Jan Pejter ENVIROS, s. r. o., Praha
1
Obsah Návrh vyhlášky o ENB
Podrobnosti výpočtové metodiky Referenční budova Zařazení hodnocené budovy do třídy ENB Posouzení alternativních systémů Obsah a forma průkazu ENB Doplňující ustanovení vyhlášky Národní výpočetní nástroj – zpracovává tým pod vedením Doc. Ing. Karla Kabeleho, CSc. (ČVUT Praha)
Návrh vyhlášky o ENB - Definice bilanční hodnocení – hodnocení založené na výpočtech energie užívané v budově pro vytápění, větrání, chlazení, klimatizaci, přípravu teplé vody a osvětlení za standardizovaného užívání budovy
operativní hodnocení – hodnocení založené na změřených nebo zjištěných hodnotách spotřeby energie v budově
2
Návrh vyhlášky o ENB
Globální indikátor vyjadřující ENB (prEN 15217)
Podrobnosti výpočtové metodiky ENB se hodnotí při jejím standardizovaném užívání – bylo zvoleno bilanční hodnocení Celková dodaná energie (Qfuel) na systémové hranici budovy včetně
energie vyrobené v budově z OZE a užívané budovou tzn. součet dodané energie pro pokrytí dílčích potřeb na: • vytápění • chlazení
příprava teplé vody mechanické větrání
osvětlení
Intervalový výpočet podle zón (jednozónový, vícezónový) Referenční budovy – s požadovanou energetickou náročností – s energetickou náročností stávající úrovně
3
Energie dodaná do budovy zóna 1
zóna ...
zóna 2
vytápění
teplá voda
Výpočet roční dodané energie
osvětlení
...
... Potřeba teplé vody Pomocná energie Účinnost přípravy teplé vody
Izolace rozvodů
Vstupní data
Podrobnosti výpočtové metodiky dodaná energie na vytápění Qfuel;H + pomocná energie na vytápění QAux;H
dodaná energie na chlazení Qfuel;C + pomocná energie na chlazení QAux;C
dodaná energie na mechanické větrání QAux;Fans + dodaná energie na zvlhčování Qfuel;Hum
4
Podrobnosti výpočtové metodiky dodaná energie na přípravu teplé vody Qfuel;DHW + pomocná energie systému přípravy teplé vody QAux;DHW
dodaná energie na osvětlení Qfuel;Light
součet jednotlivých dílčích potřeb dodané energie ve všech hodnocených zónách budovy Qfuel
Podrobnosti výpočtové metodiky Princip „zónování“: (zóna – skupina prostorů s podobnými vlastnostmi vnitřního prostředí a režimem užívání) Do systémové hranice budovy patří všechny vnitřní i vnější prostory spojené s budovou, kde se energie spotřebovává nebo vyrábí. Pokud některá část energetických systémů budovy je mimo obálku budovy (například kotel, výměníková stanice, chladič, chladící věž, tepelné čerpadlo či klimatizační zařízení ve venkovním provedení apod.) uvažuje se, že je uvnitř systémové hranice budovy. Skupina přilehlých budov, pokud jsou navrženy a provozovány za shodných vnitřních a vnějších podmínek společně, se může hodnotit jako jedna budova.
5
Podrobnosti výpočtové metodiky solární zisky
nevyužité teplo
metabolické teplo
ZZT
energie z vnitřních zařízení
ztráty větráním ztráty prostupem
vstupní energie pro vytápění
Vytápění – Roční energetická bilance budovy Podle ČSN EN ISO 13790
ztráty do země
technické ztráty
ztráty v rozvodech
Podrobnosti výpočtové metodiky Dodaná energie
Zdroj energie i+1
Zdroj energie i
Zdroj alternativní energie
Rozvodný systém
VZT systém
Systém sdílení energie 1
Systém sdílení energie 2
Systém sdílení energie 3
6
Podrobnosti výpočtové metodiky Dodaná energie Pro celý řetězec dílčích částí systému je dodávka energie (rovnající se potřebě) vyjádřena jako funkce vstupu paliva do budovy na její systémové hranici. Pro výpočet platí:
Qfuel • ηem • ηdistr • ηgen = Qdemand Dodaná energie
Vyrobená energie
Zdroj energie
Užitečná energie Rozvod a sdílení energie
Podrobnosti výpočtové metodiky Údaje nezbytné pro výpočet energetické náročnosti Nová / rekonstruovaná budova – údaje ze stavební a projektové dokumentace • Velikost a tvar budovy • Součinitelé prostupu tepla obvodových konstrukcí, orientace, atd. … • Určený druh vytápění, klimatizace, ventilační a světelný systém • Instalovaný výkon a účinnosti instalovaného zařízení • Návrh alternativních zdrojů energie Existující budova – místní šetření, energetický audit • Velikost a tvar budovy • Určení materiálů, z nichž budova sestává a obvodových konstrukcí budovy • Vizuální určení typu systému vytápění, klimatizace, přípravy TV, osvětlení • Instalovaný výkon a účinnost instalovaného zařízení (výpočet, měření)
7
Referenční budova
Hodnocená budova EP
> = <
Referenční budova Rrq
Rs
Referenční budova - výpočtově vytvořená budova téhož druhu, stejného tvaru, velikosti a vnitřního uspořádání a se stejným typem provozu a užívání jako hodnocená budova.
Zařazení hodnocené budovy do třídy ENB Energetická náročnost budovy EP • Úroveň hodnocené budovy
EP = Qfuel
• Úroveň požadované budovy
Rrq = Qfuel,rq
• Úroveň stávající budovy
Rs = Qfuel,s
Klasifikační ukazatel CI se stanoví • je-li EP ≤ Rrq, pak CI = EP/ Rrq, • je-li EP > Rrq a EP ≤ Rs, pak CI = 1 + (EP – Rrq) / (Rs – Rrq), • je-li EP > Rs, pak CI = 1 + EP/Rs
8
Zařazení hodnocené budovy do třídy ENB A
CI ≤ 0,30
B
0,30 < CI ≤ 0,60 0,60 < CI ≤ 1,00
C
POŽADOVANÁ ÚROVEŇ
D
1,00 < CI ≤ 1,50 1,50 < CI ≤ 2,00
E
STÁVAJÍCÍ ÚROVEŇ
F
2,00 < CI ≤ 3,00
G
CI > 3,00
Zařazení hodnocené budovy do třídy ENB A
VELMI ÚSPORNÁ
B
ÚSPORNÁ
C
VYHOVUJÍCÍ
D
NEVYHOVUJÍCÍ
E
NEHOSPODÁRNÁ
F
VELMI NEHOSPODÁRNÁ
G
MIMOŘÁDNĚ NEHOSPODÁRNÁ
9
Posouzení alternativních systémů Posouzení technické, ekologické a ekonomické proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie Technická proveditelnost alternativních systémů a jejich vzájemných kombinací závisí na velikosti a typu budovy, její lokalitě a prostorovém umístění, na charakteru užívání, technickém řešení energetických systémů budovy, velikosti a časovém průběhu spotřeby energie v budově. Technická proveditelnost je posuzována již ve fázi koncepčního návrhu stavebního řešení budovy a jejích technických zařízení. Při výstavbě nové budovy bude zvážena ekonomická proveditelnost všech technicky dostupných a pro danou budovu vhodných alternativních systémů. (Navrženo využití ekonomického hodnocení podle vyhlášky 213/2001 Sb.)
Posouzení alternativních systémů Technická proveditelnost se posuzuje zejména z těchto hledisek: • dostupnost centrálního zásobování teplem (dále jen „CZT“) či blokové výtopny a vzdálenost od sítí/zdroje CZT či blokové výtopny • možnost instalace a využití kombinované výroby elektřiny a tepla (zda je v budově či v okolí zajištěn odpovídající odběr elektřiny a tepla) • možnost dodávek z již existujícího zdroje kombinované výroby elektřiny a tepla, který by odpovídal potřebám hodnocené budovy co do potřebných dodávek tepla a elektřiny • zabezpečení dodávek biomasy či výroby bioplynu pro výrobu tepla (a elektřiny) po dobu životnosti instalovaných spalovacích zařízení, vhodnost jejich využití v dané lokalitě a budově • dostupnost zdrojů geotermální energie, možnosti pro instalaci plášťových či střešních solárních kolektorů a fotovoltaických článků • možnosti akumulace tepla, dostupnost zdroje energie (voda, zem) pro tepelná čerpadla
10
Obsah a forma průkazu ENB Průkaz energetické náročnosti budovy – PROTOKOL typ budovy podle seznamu
identifikační údaje technické údaje budovy • • • •
stavební konstrukce energetické systémy celková a dílčí energetická náročnost budovy referenční hodnoty (s požadovanými a stávajícími úrovněmi ENB)
posouzení proveditelnosti alternativních systémů dodávek energie
pro nové budovy nad 1 000 m2 doporučená opatření ke snížení energetické náročnosti budovy další údaje
Obsah a forma průkazu ENB
11
Obsah a forma průkazu ENB
Obsah a forma průkazu ENB Průkaz energetické náročnosti budovy – GRAFICKÉ ZNÁZORNĚNÍ typ budovy, místní označení a adresa budovy
klasifikační třída budovy podle bilančního hodnocení klasifikační třída po provedení doporučených opatření na snížení ENB celková vypočtená roční dodaná energie v GJ měrná vypočtená roční spotřeba energie v kWh/m2 dodaná energie pro pokrytí dílčích potřeb spotřeby energie budovy v % platnost průkazu ENB jméno zpracovatele průkazu s identifikačním číslem
12
Doplňující ustanovení vyhlášky Vyvěšení průkazu energetické náročnosti budovy Veřejně přístupné místo: • viditelná plocha na vnější straně budovy bezprostředně vedle veřejného vchodu do budovy; • ve vstupním prostoru uvnitř budovy navazující na veřejný vchod Pro bytové jednotky nebo vytápěné zóny uvnitř budovy vytvořené
pro oddělené užívání je průkaz ENB založen na splnění požadavků celé budovy.
13
Výpočet – bilanční hodnocení Identifikační údaje o budově
Budova – vstupy členění budovy na jednotlivé zóny okrajové podmínky pro zóny popis zón stavebního řešení částí energetických systémů zóny/budovy
jednotky
Označení
Název
Administrativní budova
Adresa
První 1 110 00 Praha 1
Popis budovy
Administrativní budova na zkoušku č.1 pilotní zkoušková budova o jedné zóně sousedící pouze s exteriérem
m. n. m.
obl.
Rozdělení budovy na zóny Označení zóny Název zóny
-
-
Zóna 1 Velkoprostorová kancelář
Profil užívání
-
-
Administrativní budovy - velkoprostorová kancelář
lokalita (m. n. m.)
400
Seznam konstrukcí
Zpracovává ČVUT Praha
Výpočet – bilanční hodnocení Provoz - vstupy
Předdefinované
uživatelské profily pro jednotlivé typy zón Požadavky na vnitřní prostředí • Vytápění, chlazení, větrání Obsazenost Osvětlení Vnitřní zisky Provozní hodiny
název zóny, charakteristika
-
-
Administrativní budovy velkoprostorová kancelář
typ zóny začátek užívání zóny konec užívání zóny provozní doba užívání zóny
-
hodina hodina h
neobytná 7 18 11
h h
d tOCC tAPP
257 10 10
vnitřní výpočtová teplota pro režim vytápění provozní doba vytápění objektu
θ i,H t,H,h
°C hod/den
17 11
počet otopných dní
t,H,d
den/rok
vnitřní výpočtová teplota pro režim chlazení provozní doba chlazení objektu teplota přiváděného vzduchu pro chlazení počet chladících dní
θ i,C t,C,h °C t,C,d
°C hod/den Tsupp;n den/rok
V V,k
obecné
roční užívání budovy počet provozních dní doba přítomnosti osob doba provozu el. spotřebičů
tuse,h tuse,d
vytápění
chlazení 24 11 18
větrání m3/h/os
15
VV,d
1/h
0,5
nucenné
mininimální tok větracího vzduchu
VV,mech
m3/h
průměrná teplota přiváděného vzduchu
T supp;n tV,mech,h
°C
18
hod/den
11
osoby
q OCC
W h/(m²d)
30
pomocné energie
q APP tD tN
W h/(m²d) h h
42 2250 250
přirozené - tok větracího vzduchu
doba provozu větracího zařízení osvětlení tepelné zisky Provozní hodiny
Osvětlení
činitel závislosti na denním světle
FD
-
0,9
činitel obsazenosti
FO
kW h/m2
1
P
29 Zpracovává ČVUT Praha
14
Výpočet – bilanční hodnocení Klimatické údaje – vstupy 4 klimatické zóny dle ČSN 730540
Měsíční průměrné dny Hodinový průběh v typických dnech Teplota vzduchu Intenzita slunečního záření Doba slunečního svitu Vlhkost Zpracovává ČVUT Praha
Struktura výpočetní metodiky Zdroj tepla
budova
zásobník tepla
Absorpční chlazení
Zpětné chlazení
Zóna
VZT zařízení
Výroba páry
Výroba chladu
zásobník chladu
kondenzátoru Ztráty – u VZT a koncových energií) Užitá energie, max výkon (Q´) Přivedné teplo/Chlad (zisky)
Otopné medium Chladící medium Teplý/chladný/suchý/vzduch Nosné medium – pára Předání – výměna energie
Zpracovává ČVUT Praha
15
Výpočet – bilanční hodnocení Spotřeba energie [MJ]
Výstup – měsíční a celková bilance budovy
20000 18000 16000 14000 12000
Celková dodaná energie pro:
10000
Vytápění
8000
Větrání a zvlhčování
4000
6000
Přípravu TV
2000 0
60000
56125,19
-2000
1
2
3
4
5
6
7
měsíce spotřeba energie na vytápění
Chlazení
9
10
11
Potřeba energie - Vytápění
12
Spotřeba energie - Vytápění 38919,15
40000
Osvětlení
8
spotřeba energie na chlazení
50000
Potřeba energie - chlazení 30738,81
30000 20000
27348,82
Spotřeba energie - Vytápění 16283,52
15978,70
Potřeba energie v teplé vodě
10000
Spotřeba dodané energie na přípravu TV
0 1
Zpracovává ČVUT Praha
DĚKUJI ZA POZORNOST
[email protected] Na Rovnosti 1 130 00 Praha 3 www.enviros.cz
16
