Anketa: Budeme ešte v roku 2020 vykurovať?
Odpoveď ukáže fenomén budov s takmer nulovou spotrebou energie. Budovy s takmer nulovou spotrebou energie predstavujú úplne nový fenomén, ktorý vstupuje do návrhu, realizácie a prevádzky budov v zmysle balíka opatrení EÚ 20/20/20. Časový horizont ich reálnej existencie je práve rok 2020. Pritom nejde len o samotné budovy s takmer nulovou spotrebou energie, ale najmä o filozofiu trvalej udržateľnosti architektúry a výstavby s celkovým zámerom navrhovať, realizovať a prevádzkovať v budúcnosti budovy, ktoré budú energeticky aktívne, ekologicky bezpečné a ekonomicky efektívne. Ako však do tohto konceptu pasujú súčasné systémy vykurovania budov?
1. Ak zoberieme do úvahy časový horizont pre budovy s takmer nulovou spotrebou energie (2020), myslíte si, že je možné, aby sa počas nasledujúcich rokov stavali nové budovy s takouto charakteristikou? Ako sa v rámci dosiahnutia tohto cieľa pozeráte na aplikovanie súčasných systémov vykurovania? Budú ešte v roku 2020 potrebné?
2. Na druhej strane tu máme množstvo starých budov. Viete si predstaviť, že ich obnovou sa dosiahne stav, ktorý bude zodpovedať takmer nulovej spotrebe energie? Ako by sa v tomto prípade mali vyvíjať systémy vykurovania, máme pred sebou jasne stanovené ciele?
Odpovede
Ing. Pavol Kosa
sekcia energetických činností
Slovenská inovačná a energetická agentúra
1. Posledná, trochu provokačná časť otázky je veľmi predčasná. Určite budeme potrebovať systémy na vykurovanie alebo na zabezpečenie vnútornej klímy budov, v rámci ktorých budú dominantné vykurovacie systémy aj po roku 2020. Pri budovách s takmer nulovou spotrebou sa preferuje význam slova „nulová“, akoby to bola skutočne nulová spotreba energie. Budova ako technický systém, ktorý slúži ľuďom, však vždy bude potrebovať energiu na svoju prevádzku. Pri „nulovom“ variante výstavby treba hľadať prienik čo najnižšej potreby na prevádzku danej budovy v rámci ekonomických súvislostí a čo najvyššieho využitia napríklad obnoviteľných zdrojov energie (slnko, geoterm, tepelné čerpadlo, vlastná biomasa) na pokrytie potrebnej energie. Druhým hlavným významom „nulových“ budov by mala byť absencia závislosti od vonkajších dodávok energie. Tu však musím spomenúť jeden paradox. Podstatné zníženie potreby tepla na prevádzku takýchto domov dostáva „do úzkych“ technológie využívania OZE, ako sú napríklad solárne kolektory a tepelné čerpadlá. Tieto pomerne drahé technológie dodávajú pri nízkej dodávke (malé využitie inštalovaného výkonu) relatívne drahú energiu v prepočte na energetickú jednotku a ich návratnosti sa neúmerne predlžujú v porovnaní s „klasikou“, ktorú už dnes predstavujú napríklad kondenzačné kotly.
2. Pri starých budovách bude táto úloha oveľa ťažšia a hlavne drahšia. Pri niektorých budovách sa nebude dať ani splniť a pravdepodobne ich bude lepšie zbúrať. Zo skúseností s manažovaním rekonštrukcií verejných budov v rámci podporného programu Medzinárodného fondu na podporu vyradenia z prevádzky JE Bohunice viem, že viac-menej v každom projekte vyskočil nejaký „kostlivec zo skrine“, o ktorom sa vopred nevedelo a nedal sa posúdiť ani pri spracovávaní energetického auditu, ani pri projekte. Podľa môjho názoru bude pri starých budovách veľmi dôležité vopred zvážiť opodstatnenosť obnovy na úroveň „nulovej spotreby“ práve prostredníctvom veľmi dobre spracovaných východiskových hodnotení – napríklad energetickým auditom. Pri projektoch sa budú musieť vypracovať veľmi precízne a variantné projektové hodnotenia a pri samotnej obnove by mal byť k dispozícii dostatok realizačných stavebných odborníkov schopných riešiť neočakávané problémy. Povedzme si otvorene, verejné budovy v zahraničí, pri ktorých sú náklady na obnovu neúmerne vysoké, radšej zbúrajú a postavia nové s energetickými charakteristikami, ktoré staré budovy nikdy nemajú šancu dosiahnuť. Pri využívaní dostupných systémov zabezpečujúcich tepelnú pohodu máme na Slovensku ešte rezervy. V systémoch vykurovania, ktoré sú súčasťou TZB, sa stále viac uplatňujú predovšetkým nízkoteplotné veľkoplošné konštrukčné riešenia odovzdávania tepla (podlahové, stenové, kapilárne rohože a pod.). Menej sa zatiaľ využívajú systémy riadenej výmeny vzduchu, pri ktorých možno významné množstvo tepla rekuperovať. Práve tu sa podľa mňa skrýva ešte významný potenciál úspory tepla pri vykurovaní, a to pri relatívne priaznivej investičnej náročnosti.
Ing. Ladislav Piršel, PhD.
Slovenská rada pre zelené budovy
1. Snaha znižovať energetickú náročnosť prevádzky budov je podľa môjho názoru opodstatnená. Máme za sebou storočie plytvania rôznymi formami energie. Nakoniec, akútny nedostatok energie nie je jedinými dôvodom šetrenia ňou. Rovnakú váhu začínajú mať dôvody ochrany, respektíve zachovania životného prostredia. Nemyslím si však, že by hrozilo „vyhynutie“ vykurovacích systémov. Zavedením počítačov a elektronických dokumentov sa takisto nenaplnila vízia nepotrebnosti papiera. Aj v budúcnosti tak budú v mnohých lokalitách obývaných ľuďmi vykurovacie systémy jednoducho potrebné. Myslím si, že Slovensko bude najbližších 1 000 rokov patriť medzi tieto lokality. Stále bude existovať nesúlad potreby a dostupnosti tepla z iných než umelých zdrojov – napríklad vykurovacích sústav. Nedá sa vychádzať len z priemerných hodnôt klimatických parametrov. A navyše, nikomu sa doteraz nepodarilo efektívne uchovávať teplo z obdobia jeho prebytku do obdobia jeho nedostatku.
K tejto téme si dovolím uviesť ešte jeden podnet na zamyslenie. Budovy energetickej triedy B, t. j. také, ktoré spĺňajú súčasné technické normy, majú mať v závislosti od kategórie budovy celkovú potrebu energie od 55 do 187 kWh/m2 za rok. Z toho pripadne na vykurovanie a prípravu teplej vody v závislosti od kategórie budovy od 36 do 135 kWh/m2 za rok. V Bratislave dopadne na každý m2 horizontálnej roviny ročne viac než 1 100 kWh. Problém je „len“ v tom, že 75 % z tejto energie je dostupných v období, keď ju až tak veľmi nepotrebujeme, a okrem toho, pochádza výlučne zo slnečného žiarenia. Ďalší problém je v tom, že 75 % tepla potrebujeme v období, keď je nedostatok slnečnej energie. Inak by nám pri 100-percentnej účinnosti systému jej využitia stačila na pokrytie celkových energetických potrieb plocha menšia ako 17 % podlahovej plochy priestorov s upravovanými podmienkami. Alebo inak povedané, ak by mal systém využitia slnečnej energie celoročnú účinnosť len 5 %, stačilo by to na pokrytie potrieb tepla jednopodlažného rodinného domu. Za predpokladu, že by išlo o horizontálnu plochu rovnú jeho zastavanej ploche. Dnes však takýto systém nemáme. Naším problémom nie je nedostatok energie, ale naša neschopnosť využívať ju efektívne. Podľa mňa by sme oveľa viac pozornosti mali venovať tomu, ako lepšie využívať to, čo nám „nadelila matička príroda“, než bezhlavo pľundrovať jej zdroje pod heslom znižovania tepelných strát za každú cenu.
Čo sa však podľa môjho názoru zmení, budú výkonnostné parametre vykurovacích systémov a ich účinnosti. Možno sa budú používať aj iné technológie. Už dnes sa ukazuje stále väčšia potreba zdrojov pod 20 kW tepelného výkonu. V budúcnosti budú zrejme bežné zdroje s výkonmi medzi 5 až 10 kW. Je možné, že sa naučíme lepšie využívať vedľajšie produkty premeny energie z jednej formy na druhú a tým znížime spotrebu primárnych zdrojov. Koniec-koncov, trvalá udržateľnosť nie je len, ba dokonca ani nie prioritne, o znižovaní spotreby tepla na nulovú úroveň, ale skôr o tom, aby sme sa správali zodpovedne. Ak vynaložíme na tepelnú izoláciu viac energie, ako ňou dokážeme ušetriť, tak to potom nedáva žiadny zmysel, z celkového hľadiska je to dokonca kontraproduktívne. Ak zvyšovaním tepelnoizolačných vlastností priesvitných konštrukcií decimujeme potenciálne zisky slnečnej energie, tak je to „prinajmenšom pošetilé“ a s veľkou pravdepodobnosťou aj kontraproduktívne. A vôbec, prečo sa baviť len o vykurovacích systémoch? V súčasnosti sa významnými spotrebičmi energie stávajú systémy chladenia interiérov. Niekedy mi to pripadá tak, že šetríme ostošesť na vykurovaní, potom však míňame omnoho viac na chladení, a to aj v klimatických oblastiach, v ktorých pred niekoľkými desaťročiami nebolo chladenie interiérov vôbec bežné. Kiež by sa nám vrátilo niečo späť z inteligencie a vynaliezavosti starovekých kultúr.
2. Už dnes patria historicky chránené budovy a budovy v pamiatkových rezerváciách medzi budovy, ktoré sú vyňaté z povinnosti hodnotenia energetickej hospodárnosti – energetickej certifikácie. Takže asi ťažko sa dá očakávať, že sa povinnosť takmer nulovej spotreby bude týkať celoplošne všetkých budov. To by, myslím si, už hraničilo s energetickým fanatizmom. Alebo si skutočne vieme predstaviť románske, gotické, renesančné, barokové a ďalšie stavby kultúrneho dedičstva obalené do hrubej vrstvy tepelnej izolácie? Nebolo by to kultúrne barbarstvo? V čase môjho detstva Číňania tiež všetci behali pod vlajkami kultúrnej revolúcie v montérkach – modrej jednotnej uniforme, a vidíte, dnes sú pestro oblečení – experiment zlyhal.
| Aká je budova s takmer nulovou spotrebou energie? Povinnosť realizovať budovy s takmer nulovou spotrebou energie vyplýva zo smernice Európskeho parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetickej hospodárnosti budov (ďalej len EPBD). Podľa tejto smernice budú musieť mať všetky nové budovy v EÚ do 31. decembra 2020 takmer nulovú spotrebu energie. Úlohu verejného sektora, ktorý bude lídrom v energetickej hospodárnosti, zdôraznia znížené limity na získanie certifikátu pre verejné budovy a skoršie termíny, do ktorých by takéto budovy mali mať takmer nulovú spotrebu energie (v roku 2018). Budova s takmer nulovou spotrebou energie sa v EPBD definuje ako „budova, ktorá má veľmi vysokú energetickú hospodárnosť v súlade s prílohou I smernice“. Toto takmer nulové alebo veľmi nízke množstvo potrebnej energie sa má pokryť vo významnej miere z obnoviteľných zdrojov vrátane energie z obnoviteľných zdrojov vyrobenej priamo na mieste alebo v blízkosti. |
–>–>
Ing. Michal Krajčík, PhD.
Katedra TZB
SvF STU v Bratislave
1. Najskôr by som sa rád vyjadril k prvej časti otázky. Príklady takýchto budov môžeme nájsť v malej miere už dnes –zväčša pritom ide o individuálnu iniciatívu alebo o pilotné projekty. Z technického hľadiska by mala byť výstavba budov s takmer nulovou spotrebou energie v roku 2018, resp. 2020 možná. Ak však chceme skutočne dosiahnuť energeticky aktívny, ekologicky bezpečný a ekonomicky efektívny stavebný fond, budeme musieť vyriešiť viacero zásadných otázok, ako sú napríklad: financovanie takýchto energeticky hospodárnych, ale investične náročných budov; ekonomická optimálnosť riešení; dostatok kvalifikovaných projektantov; energetická bilancia z hľadiska celého životného cyklu vrátane výroby a transportu materiálov atď. Aby som priamo odpovedal na otázku, takáto významná transformácia si vyžaduje mnoho rokov, úsilia a prostriedkov. Podľa môjho názoru budeme v roku 2020 o niečo bližšie k svojmu cieľu, no masová výstavba na celonárodnej úrovni a pri všetkých typoch budov uvedených v smernici o energetickej hospodárnosti, ktorá by spĺňala podmienky trvalej udržateľnosti, sa mi zdá vzdialenejšia ako rok 2020. K druhej časti otázky. Pri súčasných klimatických podmienkach treba aj vo veľmi dobre izolovaných budovách aspoň časť roka vykurovať. Na základe súčasných trendov by som si dovolil odhadnúť, že vo veľkých budovách administratívneho typu sa budú tradičné konvekčné VZT systémy postupne nahrádzať sálavými systémami, zatiaľ čo v obytných budovách sa tradičné vykurovanie vykurovacími telesami bude nahrádzať sálavými systémami a vzduchotechnickými konvekčnými systémami (teplovzdušné vykurovanie). Čoraz dôležitejšie bude správne architektonicko-konštrukčné riešenie, zasadenie objektu do okolitého prostredia, využitie tieniacich prvkov vs. transparentných konštrukcií a pod. Vnútorné a solárne zisky budú mať väčší podiel na tepelnej bilancii, pričom podiel systémov techniky prostredia na energetickej bilancii bude zasa menší, zvýšia sa však požiadavky na ich „inteligenciu“ – budú musieť reagovať pružnejšie a presnejšie. Dôraz sa bude klásť na riadenie a optimalizáciu, pričom sa bude zvyšovať vzájomná previazanosť stavebných konštrukcií a systémov techniky prostredia. Trendom bude zvyšujúci sa podiel obnoviteľných zdrojov energie.
2. Dosiahnuť takmer nulovú spotrebu energie je podľa môjho názoru pri starých budovách zložitejšie ako pri nových budovách. Tu by mohlo byť užitočné zamerať sa na cenovo optimálne riešenia, ktoré by pripúšťali o niečo vyššiu spotrebu energie, ako je takmer nulová spotreba – v prípade, ak je to ekonomicky opodstatnené. Teraz mám na mysli najmä tepelnú ochranu budov – vysoké nároky na tepelnú izoláciu budov v roku 2020 by mohli priniesť: 1) vysoké investičné náklady a s tým spojenú potrebu finančnej podpory od štátu v podstatne väčšej miere, ako je to dnes, 2) nevôľu investovať do rekonštrukcie budovy, 3) tlak na cenu a podporu lacných a nekvalitných riešení, ak sa bude investovať. Po zateplení treba adaptovať vykurovací systém, ktorý však bol dimenzovaný na mnohonásobne vyššie tepelné straty. Ďalšou výzvou je dosiahnuť kvalitu vzduchu v takto dôkladne utesnených budovách. Riešením by mohlo byť inštalovanie vetracieho systému so spätným získavaním tepla, uskutočniteľnosť takéhoto riešenia v budovách starých niekoľko desiatok rokov je však otázna. V neposlednom rade bude treba adaptovať zdroje tepla a primárne vykurovacie siete, čo najmä pri systémoch centralizovaného zásobovania teplom nemusí byť jednoduché. Aby som to zhrnul, podľa môjho názoru si obnova starých budov môže vyžadovať určitý kompromis v požiadavkách na energetickú hospodárnosť, určite si však bude vyžadovať množstvo financií a úsilia, pričom kľúčové bude zabezpečiť, aby obnova starých budov nezostala len na úrovni tepelnej ochrany, ale aby sa realizovala komplexne.
Ing. Ladislav Truchlík
produktový manažér
Wolf Slovenská republika
1. Zdá sa mi, že hlavná otázka ankety má dosť spochybňujúci podtón, čo nie je namieste pri takom vážnom dokumente, akým je smernica EÚ 2010/13. Skôr sa treba zamyslieť, ako sa dá čo najrýchlejšie priblížiť vytýčeným cieľom, keďže stav klímy na planéte Zem už bije na poplach. Technicky sú zámery bezpochyby reálne, aj keď si vyžiadajú značné náklady. V časoch ekonomickej krízy však môžu byť hnacím motorom pri riešení zamestnanosti v krajinách EÚ, ak sa záchranné balíčky obrovských prostriedkov presmerujú viac do pomoci pri vývoji ešte úspornejších technológií a pri stavbe energeticky nenáročných budov. Na druhej strane, nárast cien energie, ktorý je v budúcnosti nezvratný, bude zlepšovať efektívnosť úsporných riešení. Ak má mať stavba takmer nulovú spotrebu energie, ide o komplexný súbor technických zariadení a nedá sa zúžiť len na vykurovanie. Znižovanie výkonu vykurovacích systémov stavebnými konštrukciami s maximálnymi tepelnoizolačnými parametrami vedie k preferencii nízkoteplotných vykurovacích systémov. Vetranie budov získava mimoriadnu dôležitosť, keďže potreba čerstvého vzduchu sa nedá nijako znižovať. Preto je nevyhnutný maximálny stupeň rekuperácie tepla vetracích systémov. Ešte viac to platí pri rekuperácii chladu v letnom období, aby sa zateplené budovy neprehrievali vonkajším vzduchom. Na dochladzovanie sa musia využívať energeticky nenáročné solárne adsorpčné alebo absorpčné chladiace systémy. Vnútornú klímu vynikajúco upravujú úsporné a komfortné chladiace stropy. Majú možnosť využívať aj pasívne chladenie prostredníctvom podzemnej vody alebo vertikálnych vrtov. Na ohrev pitnej vody sa popri solárnych zariadeniach – či už termických, alebo fotovoltických – musia využívať efektívne tepelné čerpadlá. Spotrebu elektrickej energie čiastočne pokryjú malé kogeneračné jednotky, ktoré produkujú teplo s potenciálom, ktorý je využiteľný na ohrev vody aj výrobu chladu. Všetky tieto technológie už existujú a do roku 2020 je relatívne dosť času na ich vylepšenie aj zavádzanie. Treba veriť, že smernicu budú všetci chápať ako nevyhnutný krok do budúcnosti.
2. V prípade starých budov je situácia zložitejšia a aj smernica pripúšťa pri ich rekonštrukcii kompromisy z hľadiska techniky, funkcie aj ekonomiky. Znamená to, že by mala byť vždy snaha maximálne splniť požiadavky na energetickú hospodárnosť, a ak sa nedajú dosiahnuť parametre stavby ako celku, mali by sa splniť aspoň požiadavky na obnovované alebo nahrádzané prvky. V každom prípade sa dajú aj pri rekonštrukcii vykurovania použiť úsporné kondenzačné technológie alebo tepelné čerpadlá. Na strane spotreby podporujú efektívnosť týchto zdrojov tepla nízkoteplotné plošné systémy (alebo aspoň vykurovacie telesá navrhnuté na nízkoteplotný režim), ako aj moderné spôsoby ohrevu pitnej vody. Solárne systémy s minimálnou spotrebou energie by nemali chýbať ani na jednej rekonštruovanej budove. Ak sa rekonštruujú aj vetracie systémy, nevyhnutná je rekuperácia tepla, ktorá zníži spotrebu energie na vykurovanie až o 25 %.
Ing. Kamil Mičušík
obchodný riaditeľ
HERZ, spol. s r. o.
1. Technicky je možné, aby sa v SR počas nasledujúcich rokov začali stavať budovy s nulovou spotrebou energie. Technológie sú vymyslené a aj odskúšané. Problém vidím skôr vo financovaní týchto technológií. Bez dotačnej politiky štátu a EÚ sa tieto ciele splnia len veľmi ťažko. Súčasné systémy vykurovania sa vo veľkej miere budú aplikovať aj v roku 2020, dôraz sa bude klásť však skôr na sálavé systémy. Rok 2020 je už za rohom a nemyslím si, že v našich zemepisných šírkach si budeme môcť dovoliť nekúriť v zimných mesiacoch.
2. Obnova starých budov na budovy s nulovou spotrebou energie bude síce náročná z technického, časového aj finančného hľadiska, nie je však nereálna. Dôležité je pristupovať ku každej budove individuálne a zvoliť optimálne riešenie s ohľadom na zdroj tepla, jeho možnosti a aj na optimalizáciu vykurovacej sústavy. Správna regulácia na všetkých úrovniach riadenia v budove bude alfou a omegou úspechu.
Martin Jindrák
Atrea, s. r. o.
1. Veľmi dôležité je definovať, čo vlastne znamená pojem takmer nulová spotreba energie v absolútnych hodnotách. Už aj v ČR je pojem „energeticky pasívny dom“ bežný, počet takto realizovaných rodinných domov prudko narastá. A práve vo väčšine z nich už nie je klasicky chápaná vykurovacia sústava – napríklad vykurovacie telesá v každej miestnosti – rozvod tepla zabezpečuje v týchto prípadoch vzduchotechnika spoločne s riadeným vetraním vrátane rekuperácie tepla. Pri výrobe približne 1 900 kWh/rok na vykurovanie je problém zvoliť rozumne lacný zdroj tepla s ohľadom na prevádzkovú cenu energie. Až keď to spojíme s prípravou teplej vody, kde je požiadavka na energiu asi dvakrát vyššia než pri vykurovaní (teda asi 3 500 kWh), potrebujeme dodať asi 5 400 kWh/rok. Toto množstvo je rozdelené na celý rok, takže v tomto prípade už možno využívať napríklad tepelné čerpadlá vzduch – voda s relatívne rozumnou ekonomickou návratnosťou. Doplnením o solárne alebo fotovoltické systémy by sa následne naplnila aj myšlienka o významnom pokrytí z obnoviteľných zdrojov energie. Klasicky chápané systémy vykurovania sa tak budú potláčať, skôr sa budú využívať multifunkčné zariadenia, ktoré zabezpečia v rámci tých istých obstarávacích nákladov vykurovanie, vetranie aj chladenie (napríklad nočné „predchladenie“).
2. Kategóriu rekonštrukcií bude nevyhnutné rozdeliť na viac častí. Panelové domy umožňujú veľmi jednoduchú rekonštrukciu na energeticky nulový objekt a náklady nie sú nijako zásadne vyššie ako pri tzv. bežnej rekonštrukcii. Pilotná realizácia v Dubňanoch na Hodonínsku napríklad preukázala, že návratnosť zvýšených obstarávacích nákladov oproti štandardne nevyhnutnej rekonštrukcii je v rámci prevádzkových úspor v podmienkach ČR približne 8 rokov, v podmienkach cien energie na Slovensku asi 11,5 roka. Z pohľadu životnosti objektu a komfortu užívania je to akceptovateľné. Výrazne vyšší podiel v rámci požiadaviek na energiu tu tvorí príprava teplej vody, solárne systémy sú zase výhodnejšie než pri rodinných domoch. Pri starších objektoch, výraznejšej hrúbke stien a založení základov do zeminy alebo pri historických budovách s členitou fasádou však podmienky na zníženie potreby energie na vykurovanie už nie sú také priaznivé. Napríklad náklady na zateplenie základov a potlačenie tepelných mostov zo zeminy by ekonomicky nepriniesli dostatočné úspory. Preto je vhodné pristúpiť po využití rozumných možností k doplneniu aktívnych systémov, ktoré sa svojou prevádzkou ekonomicky oplatia – opäť najmä s ohľadom na prípravu teplej vody pri vyššom počte obyvateľov. V takýchto prípadoch zostane pravdepodobne klasický systém vykurovania len s doplnením o reguláciu a optimalizáciu prevádzky.
(sf)
Foto: archív vydavateľstva a respondentov, thinkstock.com
Článok bol zverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.
