Technická a výpočtová část ENVIROS

ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA KOPŘIVNICE
TECHNICKÁ A VÝPOČTOVÁ ČÁST
KRISTINA SCHÄFEROVÁ
[email protected]
STUDENTSKÁ CENA ENVIROS
LEDEN 2008
Obsah
Priority návrhu nízkoenergetické stavby................................................................................ 3
Optimalizace návrhu tloušťky tepelné izolace ....................................................................... 5
Výsledky............................................................................................................................. 5
Návrh skladeb jednotlivých konstrukcí a jejich tepelně technické posouzení ....................... 7
Obvodový plášť.................................................................................................................. 7
Podlaha 1NP....................................................................................................................... 8
Střešní konstrukce .............................................................................................................. 9
Stručný popis systému pro vzduchotechniku a vytápění ..................................................... 10
Okna – technické parametry................................................................................................. 11
Denní osvětlení – ochrana před nadměrným osluněním ...................................................... 13
Řešení problematických detailů ........................................................................................... 15
Styk obvodové stěny se základem.................................................................................... 15
Střešní atika ...................................................................................................................... 16
Roh budovy se sloupem ................................................................................................... 17
Energetická bilance .............................................................................................................. 18
Tepelná stabilita místnosti v letním období ..................................................................... 18
Tepelná stabilita místnosti v zimním období ................................................................... 18
Odezva místnosti na tepelnou zátěž v letním období....................................................... 19
Výpočet potřeby tepla na vytápění budovy...................................................................... 20
Životní cyklus budovy.......................................................................................................... 24
Výpočet LCE.................................................................................................................... 24
Sociální udržitelnost......................................................................................................... 25
Recyklace budovy ............................................................................................................ 26
Zhodnocení vytápění dálkovým zdrojem ......................................................................... 26
Ekonomické zhodnocení - teorie.......................................................................................... 27
Literatura .............................................................................................................................. 28
2
Priority návrhu nízkoenergetické stavby
První a základní myšlenka
pasivního domu byla ta, že tepelná
ochrana domu musí být tak dobrá, aby se
mohl opustit klasický systém vytápění a
snížily se tím investiční náklady na
výstavbu.
Na diagramu vidíme jaké jsou priority
návrhu pasivního domu a tři základní
kroky:
1) Snížení tepelné ztráty
2) Snížení spotřeby elektřiny
3) Využití sluneční energie
Obrázek 1
Začněme krokem číslo 3. Sluneční energie se dá využít jak aktivně (solární kolektory),
tak i pasivně a to vhodnou orientací budovy. Prosklené části by měly být převážně na jižní,
jihovýchodní a jihozápadní straně objektu.
Důležité jsou zároveň vlastnosti samotných oken. Tady se prolínají kroky jedna a tři.
Dnešní problém zní: jak snížit součinitel prostupu tepla (U) a zároveň zachovat energetickou
propustnost solárního záření (g)? V rámci zasklení jsou již na trhu okna s velmi dobrými
vlastnostmi a jejich využití je téměř nevyhnutelné, přestože cena je výrazně vyšší než
u klasických oken. Zasklení pro pasivní domy je nejlépe volit s dvojsklem nebo trojsklem a
plyn vyplňující dutiny například krypton nebo argon.
Zasklení má lepší tepelně izolační vlastnosti než okenní rám a křídlo a z toho důvodu
se nedoporučuje jeho dělení na menší části. Okenní rám je dokonce jedno
z nejproblematičtějších míst z hlediska tepelných ztrát. Naštěstí se již objevují návrhy jak tyto
vlastnosti rámů zlepšit.
Například dánský tým Svend Svendsen, Peter Noyé and Jacob Laustsen z Denmark
Technical University vyvinuli rám, u kterého nejenže využili takzvaný warm-edge
(Swisspacer ψ = 0,03 W/mK), ale také snížili tloušťku rámu, čímž snížili U a zároveň zvětšili
plochu zasklení.
Tabulka 1
Window
Wood
Wood . aluminium
PVC
Alumin ium
Mixed materials
Improoved window
Large window : 1.23 x 1.48 m Small window : 0.615 x 0.74 m
Width of gg
Net energy gtotal
Net energy
Ug
gt
Ut
Utotal
frame
gain
gain
[mm] [%] W/m 2K [%] W/m 2K kWh/m 2
kWh/m 2
[%] W/m 2 K
97
107
115
60
56
50
59
59
59
59
59
69
1.16
1.18
1.13
1.14
1.13
1.1
43
42
41
49
50
59
1.52
1.45
1.45
1.66
1.53
1.26
-53
-49
-51
-54
-41
2
3
30
27
26
40
41
50
1.79
1.63
1.68
2.10
1.89
1.40
-103
-94
-102
-112
-90
-28
V tab.1 je okno nazváno Improoved Window a vidíme zde vlastnosti většího a
menšího okna ve srovnání s klasickým rámem, na obr.2 je vidět srovnání s klasickým
okenním rámem graficky.
Obrázek 2
Toto okno zatím není na trhu, proto byl při návrhu použit jiný typ, který bude blíže
popsán v kapitole Okna – technické parametry.
Dalšími místy tepelných ztrát objektu jsou například styk obvodového pláště
se základy, se střešní konstrukcí, osazení oken atd. U nízkoenergetických budov je zvlášť
důležité precizní řešení těchto a dalších problematických detailů z hlediska tepelných mostů a
i v tomto projektu tomu bude věnována zvláštní pozornost.
V rámci úspor energie za vytápění je nejvýhodnějším řešením využít jako teplonosné
medium vzduch, který je přiváděn do místností ventilačním potrubím. Dále je vhodné použít
například zemní kolektory, které využívají zemního tepla (popř.chladu v létě) a také vysoce
účinný výměník tepla.
Aby bylo zaručeno, že odpadní vzduch z místností půjde přes vysoce účinnou
rekuperační jednotku, je nezbytné zajistit naprostou vzduchotěsnost budovy. Je třeba se tím
zabývat jak v projektové části, tak posléze důslednou kontrolou při provádění stavby (tzv.
blower-door test)
Přestože lidé hledí především na ekonomické hledisko, pořád zde existují autority,
které věnují pozornost i ekologickým stránkám každé stavby. Evropská unie se stále více
snaží zpřísňovat požadavky na stavební materiály a jejich ekologický dopad. Tím, že mají
pasivní domy za provozu velmi malý vliv na životní prostředí, zvyšuje se podíl vlivu
primárních energií (emise z výroby materiálů pro samotnou stavbu). To pro projektanty
znamená, že musí věnovat pozornost i dalšímu aspektu při výběru materiálů.
4
Všechny tyto předpoklady musí být brány v potaz již při samotném architektonickém
návrhu. V ideálním případě by se projektant zapojil do procesu jako první a stanovil svými
návrhy „mantinely“ pro architekta. Kvalitní architekt by si měl poradit s předloženým
zadáním. Další možností je spolupráce architekta a projektanta v týmu již od začátku
projektu.
Dnes je již naštěstí možné postavit nízkoenergetický dům prakticky jakéhokoliv tvaru
takže ani omezení architekta není značné. Přesto by měl do procesu návrhu vstupovat, jak už
bylo zmíněno, minimálně za asistence projektanta.
Optimalizace návrhu tloušťky tepelné izolace
Pro optimalizaci návrhu byl použit program DBuild, který je však ve své první verzi
možné použít jen na obytné budovy. Proto nebudou brány v úvahu výstupy hodnotící tepelnou
bilanci. Avšak k posouzení návrhu zasklení a tloušťky izolace nám postačí.
Ceny paliv a energií 2008 zadány dle www.tzb-info.cz .Ceny materiálů tepelných
izolací byly zadány v souladu s platnými ceníky jednotlivých firem. Cena elektřiny je udána
jako průměrná cena v evropské unii, vzhledem k očekávanému růstu v příštích letech
(epp.eurostat.ec.europa.eu). Cena centrálního rozvodu tepla je brána pro Kopřivnici pro rok
2007.
Převažující teplota v místnostech byla navržena 20ºC. Geometrie budovy byla
zjednodušena na obdélník o půdorysných rozměrech 19 m x 21 m. Tloušťky stěn, podlah a
střechy použity dle návrhů skladeb avšak bez izolace.
Ceny a vlastnosti izolací:
EPS recyklovaný: λ = 0,035 W/mK, cena 263,70 Kč/m2 100 mm tl.
EPS λ = 0,035 W/mK, cena 235,70 Kč/m2 100 mm tl.
XPS λ = 0,034 W/mK, cena 415 Kč/m2 100 mm tl.
V rámci zjednodušení bylo do programu zadáno vždy jen jedno okno s celkovou
plochou prosklení na každou stranu fasády. Jako vlastnosti rámu byly použity vážené průměry
jednotlivých rámů oken na fasádě.
Výsledky
Z grafu jsou patrné maximální tloušťky tepelné izolace pro dané konstrukce tak, aby
bylo jejich užití ekonomicky přínosné:
5
Obrázek 3
Tabulka 2
konstrukce
střecha
obvod.plášť
podlaha 1NP
DBuild návrh tl.TI
Max. tl.TI [mm] [mm]
340
300
479
320
127
200
Z důvodu vysoké ceny extrudovaného polystyrenu vychází maximální tloušťka TI
v podlaze127 mm, což by však konstrukci nezaručilo potřebné tepelně technické vlastnosti.
Kompromisu je dosaženo zmenšením izolací ve střeše a obvodovém plášti celkově o 199 mm
a zvýšení XPS o 73 mm.
Na obr.4 je vidět, že orientace oken byla navržena s minimálním rozdílem od
optimálního návrhu. Vzhledem k nutnosti oken na severozápadní a severovýchodní straně
nebylo možno návrh naprosto přesně přizpůsobit optimalizovaným hodnotám.
Obrázek 4
Spotřeba tepla na vytápění a celková energetická bilance budovy byly stanoveny
přesnějším výpočtem (viz kapitola Energetická bilance). Rovněž ekonomické zhodnocení
bude popsáno v příslušné kapitole.
6
Návrh skladeb jednotlivých konstrukcí a jejich tepelně technické
posouzení
Obvodový plášť
Obrázek 5
Tepelně technické posouzení provedeno v programu Teplo 2007, λ tepelné izolace byla při návrhu zvýšena
z 0,035 W/mK na 0,037 W/mK, čímž je uvažováno s dřevěným roštem nesoucím obvodový plášť.
Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946:
Tepelný odpor konstrukce R :
10,15 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
0,10 W/m2K
VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ PODLE KRITÉRIÍ ČSN 730540-2 (2007)
Okrajové podmínky výpočtu :
Návrhová venkovní teplota Te :
-15,0 C
Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai :
20,0 C
Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946:
Tepelný odpor konstrukce R :
10,08 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
0,10 W/m2K
Difúzní odpor konstrukce ZpT :
1,9E+0011 m/s
Teplotní útlum konstrukce Ny* :
312,4
Fázový posun teplotního kmitu Psi* :
9,6 h
Vnitřní povrchová teplota v návrhových podmínkách Tsi,p :
19,16 C
Teplotní faktor v návrhových podmínkách f,Rsi,p :
0,976
Při venkovní návrhové teplotě nedochází v konstrukci ke kondenzaci vodní páry.
Množství difundující vodní páry Gd :
6,318E-0009 kg/m2s
I. Požadavek na teplotní faktor (čl. 5.1 v ČSN 730540-2)
Požadavek: f,Rsi,N = f,Rsi,cr + DeltaF =
0,789+0,015 = 0,804
Vypočtená hodnota: f,Rsi =
0,976
Kritický teplotní faktor f,Rsi,cr byl stanoven pro maximální přípustnou vlhkost na vnitřním povrchu 80 %
f,Rsi > f,Rsi,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
II. Požadavek na součinitel prostupu tepla (čl. 5.2 v ČSN 730540-2)
Požadavek: U,N =
0,30 W/m2K
Vypočtená hodnota: U =
0,10 W/m2K
U < U,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
III. Požadavky na šíření vlhkosti konstrukcí (čl. 6.1 a 6.2 v ČSN 730540-2)
Požadavky: 1. Kondenzace vodní páry nesmí ohrozit funkci konstrukce.
2. Roční množství kondenzátu musí být nižší než roční kapacita odparu.
3. Roční množství kondenzátu Mca musí být nižší než 0,1 kg/m2.rok,nebo 3 % plošné hm.materiálu
Vypočtené hodnoty: V konstrukci nedochází při venkovní návrhové teplotě ke kondenzaci.
POŽADAVKY JSOU SPLNĚNY.
Teplo 2007, (c) 2006 Svoboda Software
7
Podlaha 1NP
Obrázek 6
Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946:
6.67 m2K/W
0.15 W/m2K
Tepelný odpor konstrukce R :
Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ PODLE KRITÉRIÍ ČSN 730540-2 (2007)
Rekapitulace vstupních dat
Návrhová vnitřní teplota Ti:
20,0 C
Návrhová venkovní teplota Tae:
-15,0 C
Teplota na vnější straně Te:
-15,0 C
Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai: 20,0 C
Relativní vlhkost v interiéru RHi:
50,0 % (+5,0%)
I. Požadavek na teplotní faktor (čl. 5.1 v ČSN 730540-2)
Požadavek: f,Rsi,N = f,Rsi,cr + DeltaF = 0,789+0,015 = 0,804
Vypočtená hodnota: f,Rsi =
0,964
Kritický teplotní faktor f,Rsi,cr byl stanoven pro maximální přípustnou vlhkost
na vnitřním povrchu 80 % (kritérium vyloučení vzniku plísní).
f,Rsi > f,Rsi,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
II. Požadavek na součinitel prostupu tepla (čl. 5.2 v ČSN 730540-2)
Požadavek: U,N =
0,38 W/m2K
Vypočtená hodnota: U =
0,15 W/m2K
U < U,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Vypočtený součinitel prostupu tepla musí zahrnovat vliv systematických tepelných
mostů (např. krokví v zateplené šikmé střeše).
III. Požadavek na pokles dotykové teploty (čl. 5.3 v ČSN 730540-2)
Požadavek: teplá podlaha - dT10,N = 5,5 C
Vypočtená hodnota: dT10 =
4,57 C
dT10 < dT10,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Teplo 2007, (c) 2006 Svoboda Software
8
Střešní konstrukce
Obrázek 7
Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946:
Tepelný odpor konstrukce R :
8,43 m2K/W
Součinitel prostupu tepla konstrukce U :
0,12 W/m2K
VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ PODLE KRITÉRIÍ ČSN 730540-2 (2007)
Rekapitulace vstupních dat
Návrhová vnitřní teplota Ti:
20,0 C
Návrhová venkovní teplota Tae:
-15,0 C
Teplota na vnější straně Te:
-15,0 C
Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai: 20,.0 C
Relativní vlhkost v interiéru RHi:
50,0 % (+5,0%)
I. Požadavek na teplotní faktor (čl. 5.1 v ČSN 730540-2)
Požadavek: f,Rsi,N = f,Rsi,cr + DeltaF = 0,789+0,000 = 0,789
Vypočtená hodnota: f,Rsi =
0,973
Kritický teplotní faktor f,Rsi,cr byl stanoven pro maximální přípustnou vlhkost
na vnitřním povrchu 80% (kritérium vyloučení vzniku plísní).
f,Rsi > f,Rsi,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
II. Požadavek na součinitel prostupu tepla (čl. 5.2 v ČSN 730540-2)
Požadavek: U,N =
0,24 W/m2K
Vypočtená hodnota: U =
0,12 W/m2K
U < U,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
III. Požadavky na šíření vlhkosti konstrukcí (čl. 6.1 a 6.2 v ČSN 730540-2)
Požadavky: 1. Kondenzace vodní páry nesmí ohrozit funkci konstrukce.
2. Roční množství kondenzátu musí být nižší než roční kapacita odparu.
3. Roční množství kondenzátu Mc,a musí být nižší než 0,1 kg/m2.rok,
nebo 3 % plošné hmotnosti materiálu (nižší z hodnot).
Limit pro max. množství kondenzátu odvozený z min. plošné hmotnosti materiálu v kondenzační zóně činí:
0,054 kg/m2,rok(materiál: Sindelit SBS).Dále bude použit limit pro max. množství kondenzátu: 0,054 kg/m2,rok
Vypočtené hodnoty: V konstrukci dochází při venkovní návrhové teplotě ke kondenzaci.
Roční množství zkondenzované vodní páry Mc,a = 0,0532 kg/m2,rok
Roční množství odpařitelné vodní páry Mev,a = 0,1342 kg/m2,rok
Vyhodnocení 1. POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Mc,a < Mev,a ... 2. POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Mc,a < Mc,N ... 3. POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Teplo 2007, (c) 2006 Svoboda Software
9
Stručný popis systému pro vzduchotechniku a vytápění
Navržený systém je teplovzdušné vytápění s rekuperací. V budově jsou dvě
vzduchotechnická zařízení. Čerstvý vzduch přiváděný do místností bude zároveň vytápět. Pro
co největší úsporu tepla bude ve vzduchotechnické jednotce výměník tepla o vysoké
účinnosti.
V zimním období bude vzduch dohříván pomocí zásobníku teplé vody. Viz obr. 8.
Navíc budou v zemi umístěny zemní kolektory ve vzdálenosti 2 m od objektu v hloubce 1,5 m
délky 20 m. V zimním období tak bude vzduch pod zemí ohříván, v létě pak stejným
způsobem chlazen. V létě v noci bude systém zemního kolektoru přerušen by-passem a
chladný venkovní vzduch bude přiváděn přímo.
V objektu budou umístěny 2 vzduchotechnické jednotky, jedna v přízemí v technické
místnosti a druhá v 3NP. Zemní kolektory budou umístěny jeden při severovýchodní fasádě a
jeden při severozápadní.
Distribuce vzduchu do místností bude zajištěna potrubím umístěným v podhledu.
Přívod i odvod vzduchu bude ve stropní části, přestože je energeticky výhodnější je umístit
k podlaze.
Pozn. Až po přesném návrhu ventilačního systému budou známy průměry potrubí bude
možno uvažovat o jejich umístění v podlaze. Pro tuto chvíli návrh počítá s méně příznivou
variantou a to většími průměry potrubí, které by bylo technologicky velmi problematické
umístit v podlaze.
Obrázek 8
Přívod čerstvého vzduchu do objektu bude zajištěn výhradně vzduchotechnikou a to
o intenzitě výměny 0,5 h-1 (50 m3/h na osobu) v pracovních dnech v době od 7-18 hod, tato
doba a množství vzduchu by měly být regulovatelné v průběhu životnosti stavby. V létě je
možno tuto hodnotu snížit na polovinu. Regulace je automatická – podle hodnot CO2 a teploty
v místnosti by se měla automaticky zvyšovat intenzita větrání.
Pro zajištění pohody prostředí v létě bude v horkých měsících využito nočního
studeného vzduchu systémem automatického přirozeného nočního chlazení.
10
Potřeba teplé vody:
umyvadla:
0,02 m3/ os / směnu
úklid:
0,02 m3 / 100 m2
Spotřeba teplé vody celkem za rok: 318,68 m3/rok.
Volba zdroje tepla pro pasivní budově bývá obtížná. V tomto případě byly zvažovány
tři varianty. Teplené čerpadlo, solární kolektory a centrální rozvody tepla. Tepelné čerpadlo je
nákladné a potřebuje další elektrickou energii ke svému provozu, z těchto důvodů bylo
vyloučeno. Nejekologičtější by byla volba solárních kolektorů. Ty jsou však také velmi
nákladné. Navíc spotřeba tepla bude největší v zimních měsících, kdy je nejméně slunce.
V administrativní budově je přes léto potřeba jen relativně malé množství vody, takže by se
náklady na solární kolektory pravděpodobně nenavrátily.
Dodávka tepla bude tedy centrální. V Kopřivnici v současnosti působí Energetika
Kopřivnice a.s. (starší název Energetika TATRA a.s.), která vyrábí teplo a elektřinu
spalováním černého uhlí. To však bude platit už jen krátce. V současnosti je v Kopřivnici
plánována výstavba nové teplárny, která bude vyrábět teplo ze zemního plynu a
obnovitelných zdrojů. Ta by měla být v provozu do dvou let (město Kopřivnice již odmítlo
uzavřít s Energetikou Kopřivnice smlouvu na další období).
Teplá voda pro ohřev zásobníku bude tedy zajištěna centrálním zásobováním teplem
města Kopřivnice. V budoucnu by bylo vhodné navrhnout dodavateli přejít na systém
tzv.low-energy district heating. To je systém optimalizovaný na základě roční dodávky, dále
je zde nižší přívodní teplota vody a potrubí, ve kterém se voda vrací je integrováno v izolaci
přívodního potrubí. Tento systém se stále vyvíjí a v budoucnu by mohl nahradit současný.
Okna – technické parametry
Zasklení
Trojsklo s výplňovým plynem argon
Tl. 4 mm - 16 mm - 4 mm - 16 mm - 4 mm
Výrobce uvádí některé hodnoty zasklení (Hodnoty od výrobce: g = 0.53, τ = 0.69)
avšak další vlastnosti již neuvádí, proto byly vlastnosti zasklení vypočítány pomocí softwaru
WIS. V dalších výpočtech byly použity hodnoty získané pomocí softwaru.
Výpočet vlastností prosklení pomocí programu WIS je uveden v tab.3.
Tabulka 3
11
Rám dřevo-hliníkový
Obrázek 9
Vlastnosti rámu převzaty od výrobce (www.fenster-buck.de/passivhausfenster.html).
Verglasung:
3-fach: 3 x 4 mm Float, 2 x 16 mm SZR, Therm. optim.
Abstandshalter TS-THERMO-SPACER. Argon als Füllgas.
Prüfzeugnisse:
Prüfung nach DIN 18 055:
Fugendurchlässigkeit:
-a-Wert = <0,1 m³/hm (10 Pa).
Schlagregensicherheit:
Beanspruchungsgruppe C (Gebäudehöhe bis 100 m).
Gesamt-U-Wert-Prüfung:
Fenster-U-Wert: Uf = 0,72 W/(m2K)
(Zertifiziert durch Passivhaus Institut Dr. W. Feist, Darmstadt)
Okna celkově:
Typ 1
Typ 2
Typ 3
Obrázek 10
Tabulka 4
Uf1
Uf2
2
typ okna [W/m K]
[W/m2K]
1
0.72
0.65
2
0.72
0.65
3
0.72
0.65
ψg
Ig2 [m]
[W/mK]
1
0
0.019
2
0
0.019
3
4.44
0.019
Ug
[W/m2K] Af1 [m2] Af2 [m2] Ag [m2] Ig1 [m]
0.59
0.9016
0
2.0984
5.88
0.59
0.7616
0
1.2384
4.88
0.59
1.1816
0.14208 3.67632
7.752
Ψ2g
[W/mK] g g [%]
U[W/m2K] g [%]
A [m2]
0.033
54
0.67
38
3
0.033
54
0.69
33
2
0.033
54
0.68
40
5
12
Indexy:
g – prosklení
f – rám
1 – rám č.1 okraj okna
2 – rám č.2 mezi prosklením
Uf – součinitel prostupu tepla rámu
Ug – součinitel prostupu tepla prosklení
Af – plocha rámu
Ag – plocha zasklení
Ig – délka spáry
Ψ - lineární tepelná propustnost okraje skla
g - energetickou propustnost solárního záření
U – součinitel prostupu tepla
Denní osvětlení – ochrana před nadměrným osluněním
K simulaci denního osvětlení
byla vybrána typická kancelář o ploše
12m2. Okno o velikosti 1,5 m x 2 m
má parapet ve výšce 900 mm, stěny
místnosti jsou bílé.
Program použitý pro simulaci
denního osvětlení: IES VE - Lighting
and daylighting. Den pro simulaci byl
zvolen 1. září, standardní polojasno.
Na obr.11 vidíme rozložení
denního faktoru v úrovni 900 mm nad
podlahou, tedy úrovní pracovní
plochy.
Obrázek 11
V místech kde je denní faktor vyšší
než 6 % není vhodné umístit počítač, je
zde totiž riziko příliš prudkého světla které
může znemožnit práci na PC.
Proto je návrh umístění počítače
v kanceláři
doporučen
následujícím
způsobem: obr.12.
Výsledek
simulace
denního
osvětlení na takto navrženou kancelář je
vidět na obr.13, tentokrát pro den s ostrým
sluncem 1. července.
Obrázek 12
13
Obrázek 13
Vidíme, že hodnota na monitoru překračuje 400 luxů, to už je příliš pro práci
s počítačem a je třeba navrhnout stínící systém.
Jak dokazují průzkumy je dnes velmi výhodné poskytnout pracovníkům dostatek
denního osvětlení, zvyšuje se tím efektivita práce. Stínící systém je možno navrhnout ze
skleněných žaluzií, ty mají speciální povrchovou úpravu, která odráží nepříjemné ostré
sluneční záření, ale nechá pracovníkům dostatečný výhled z oken pracoviště. Tyto žaluzie se
navrhují do exteriéru.
Vlastnosti skleněných žaluzií:
Vlastnosti povrchu: odrazivost světla = 0,31,
RGB odrazivost = 0,94
Byla provedena simulace pro žaluzie sklopené na 45º (obr.14).
Obrázek 14 (Hodnoty v luxech, monitor – 213 luxů)
14
Skleněné žaluzie 45°:
τeB = 0,32
ρeB = 0,412
αeB = 1 – 0,32 – 0,412 = 0,268
gt = 0,32 * 0,54 + 0,268* 1,8/18 + 0,32 * (1-0,54)* 1,8/6 = 0,24
g – pro okno zároveň s žaluziemi
Zastínění
g
otevřené
0,39
uzavřené 45º 0,24
Navržené žaluzie jsou kompromisem mezi zastíněním a poskytnutím dostatečného
výhledu a denního osvětlení v místnosti.
Tato varianta je návrhem. Je zde také možnost použití klasických dřevěných žaluzií,
které naprosto splní podmínky zastínění, avšak neposkytují možnost výhledu. Tyto žaluzie
musí být bezpodmínečně externí s kvalitním odvětráním.
Při posouzení projektu byly použity klasické dřevěné žaluzie. Proto jsou i na
vizualizaci. V případě dostatečných finančních možností investora jsou skleněné žaluzie
doporučeny pro zvýšení komfortu pracovníků.
Řešení problematických detailů
Styk obvodové stěny se základem
Okrajové podmínky:
V hloubce 3 m byla uvažována teplota zeminy 10°C, teplota exteriéru -15°C a vnitřního
prostředí 21°C. Pro tento případ nebyla modelována situace pro výpočet tepelných toků, ale
jen pro výpočet povrchových teplot.
Obrázek 15
15
Obrázek 16
Teplota 13.56°C je určena dle ČSN 730540-2. Konstrukce vyhoví.
Střešní atika
Tepelná izolace po celé délce konzoly. Na průběhu teplot vidíme, že konec atiky již
není třeba zateplovat.
Obrázek 17
Detail střešního vtoku
Obrázek 18
16
Okrajové podmínky:
Ti = 21°C, Te = -15°C
Rsi1 = 0,13 m2/KW,
Rsi2 = 0,10 m2/KW,
Rse = 0,04 m2/KW
U1 = 0,10 W/m2K b1 = 1,5 m (vnější rozměr)
U2 = 0,11 W/m2K b2 = 1,45 m (vnější rozměr)
L = 0,466 W/mK
Ψ = 0,466 – (0,1*1,5 + 0,11*1,45) = 0,16 W/mK
Hodnocený tepelný most splňuje požadavek ČSN 730540-2 na lineární činitel
prostupu tepla, protože jeho vypočtená hodnota je nižší než požadovaných 0,60 W/mK a je
také nižší než doporučená hodnota 0,20 W/mK.
Průběh kritických teplot dle ČSN 730540:
Obrázek 19
Pozn. Tepelná izolace byla na spodní straně konzoly ponechána po celé délce kvůli
estetickému hledisku, na vrchní straně pak tvoří spádovou vrstvu.
Roh budovy se sloupem
Rozměry sloupu: 400 mm x 400 mm
Vliv dřevěného roštu byl zahrnut ve zvýšené hodnotě λ tepelné izolace. Nosné prvky roštu
budou pokud možno usazeny mimo hlavní sloupy tak, aby nezvyšovaly hodnotu činitele
prostupu tepla.
Průběhy kritických teplot pomocí programu
Area 2007:
Okrajové podmínky:
Ti = 21°C,
Te = -15°C
Rsi = 0,13 m2/KW
Rse = 0,04 m2/KW
U = 0,1 W/m2K
b = 1,62 m (vnější rozměr)
L = 0,356 W/mK
Ψ = 0,356 – (0,1 * 1,62 + 0,1 * 1,62) = 0,032 W/mK
ΨN = 0,60 W/mK < Ψ = 0,032 W/mK …požadavek je splněn.
17
Obrázek 20
Energetická bilance
Tepelná stabilita místnosti v letním období
podle ČSN 730540 a STN 730540, program Stabilita 2007
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Souč. přestupu h,e:
Návrh.teplota int.vzduchu Tai:
Souč. přestupu h,i:
Měrné objemové teplo vnitřního vzduchu:
Jiné trvalé tepelné zisky či ztráty v místnosti:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti:
Násobnost výměny vzduchu:
14,3 W/m2K
20,0 C
7,7 W/m2K
1217,0 J/m3K
192 W
36,0 m3
0,5 1/h
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ TEPELNÉ STABILITY V LETNÍM OBDOBÍ:
I. Výpočet podle metodiky ČSN 730540-4:
Tepelná energie akumulovaná v neosluněných konstrukcích: 1.966149E+0008 J
č.
Název
Stř.intenzita záření Tau
Tep.zisk [W]
Doba zisku [h]
2 Neprůsvitná kce
223,0
9,5
2,79
21,2
7 trojsklo s argonem
223,0
9,5
91,08
9,5
Tepelný zisk průsvitnými konstrukcemi Qok:
Modul vekt.součtu tepl.amplitud tep.zisků Qoka+Qe:
Tepelný zisk od vnitřních zdrojů Qi:
Tepelná ztráta větráním Qv:
(při násobnosti výměny n = 0.50 1/h)
Celkový maximální tepelný zisk Qz:
Nejvyšší denní vzestup teploty Delta Ta,max :
40,14 W
88,30 W
192,00 W
-3,25 W
323,69 W
3,2 C
Požadavek na nejvyšší vzestup teploty vzduchu v letním období (čl. 8.2 ČSN 730540-2), resp.
na tepelnou stabilitu místnosti v letním období (§2,odst.2,bod f Vyhlášky):
Požadavek:
Delta Ta,max,N = 5,00 C
Vypočtená hodnota: Delta Ta,max = 3,18 C
Delta Ta,max < Delta Ta,max,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Tepelná stabilita místnosti v zimním období
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Venkovní návrhová teplota Te:
Souč.přestupu h,e:
Vnitřní návrhová teplota Ti:
Souč.přestupu h,i:
Návrhová teplota vnitřního vzduchu Tai:
Dílčí časový úsek pro hodnocení poklesu teploty Tau:
Měrné objemové teplo vzduchu v místnosti Cv:
Jiné trvalé tepelné zisky v místnosti Qm:
Objem vzduchu v hodnocené místnosti V:
Násobnost výměny vzduchu:
-15,0 C
25,0 W/m2K
20,0 C
7,7 W/m2K
20,0 C
2,00 h (celkem 24xTau)
1217,0 J/m3K
192 W
36,0 m3
0,5 1/h
Požadavek na pokles výsledné teploty v místnosti v zimním období (čl. 8.1 ČSN 730540-2), resp.na tepelnou
stabilitu místnosti v zimním období (§2,odst.2,bod f Vyhlášky):
Požadavek:
Delta Tr,N (tau) = 3,00 C
Výsledky výpočtu:
Delta Tr (40,00) = 2,83 C
Delta Tr (44,00) = 3,03 C!
Delta Tr (48,00) = 3,23 C
Delta Tr (42,00) < Delta Tr,N ...
POŽADAVEK JE SPLNĚN pro maximální délku otopné přestávky 42,00 h. Při delší otopné přestávce
NEBUDE POŽADAVEK SPLNĚN.
Stabilita 2007, (c) 2006 Svoboda Software
18
Odezva místnosti na tepelnou zátěž v letním období
podle ČSN EN ISO 13792
Typická kancelář ve 3NP na jihovýchodní straně o půdorysné ploše 12 m2, reprezentující
většinu místností, okno 3 m2.
Simulace 2005
VÝSLEDKY VYŠETŘOVÁNÍ ODEZVY MÍSTNOSTI:
Metodika výpočtu:
R-C metoda
Obalová plocha místnosti At:
72,63 m2
Tepelná kapacita místnosti Cm:
5885,5 kJ/K
Ekvivalentní akumulační plocha Am:
57,83 m2
Měrný zisk vnitřní konvekcí a radiací His:
250,34 W/K
Měrný zisk přes okna a lehké konstrukce Hes:
1,96 W/K
Měrný zisk přes hmotné konstrukce Hth:
0,81 W/K
Činitel přestupu tepla na vnitřní straně Hms:
526,21 W/K
Činitel prostupu z exteriéru na povrch hmotných kcí Hem:
0,81 W/K
Požadavek na nejvyšší denní teplotu vzduchu v letním období (čl. 8.2 ČSN 730540-2), resp.
na tepelnou stabilitu místnosti v letním období (§2,odst.2,bod f Vyhlášky).
Požadavek:
Tai,max,N = 27,00ºC
Vypočtená hodnota: Tai,max = 18,27ºC
Tai,max < Tai,max,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Pokud uvažujeme vnitřní zdroje tepla (podle normy je posudek na výpočet bez vnitřní tepelné
zátěže viz výše) tabulka pouze informativní »
Minimální hodnota:
Průměrná hodnota:
Maximální hodnota:
Teplota
vnitřního vzduchu
[ºC]
24,32
27,41
31,21
Simulace 2005, (c) 2004 Svoboda Software
19
Teplota
Teplota
střední radiační výsledná operativní
[ºC]
[ºC]
25,59
25,23
27,45
27,44
29,35
29,93
Výpočet potřeby tepla na vytápění budov
Podle ČSN EN ISO 13790, ČSN EN 832, ČSN 730540 a STN 730540
Energie 2007
KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT :
Počet zón v objektu:
Typ výpočtu potřeby tepla:
1
sezónní (pro celé otopné období)
Okrajové podmínky výpočtu :
Název
období
Počet
dnů
Teplota
exteriéru
sezóna
242
3,8 C
Vnitřní teplota:
Účinnost otopné soustavy:
Teplo na přípravu TUV:
Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2]
SV
SZ
JV
JZ
631,0
631,0
1133,0
1133,0
19,0 C
95,0 %
60230,52 MJ (za otopné období)
PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO CELÝ OBJEKT :
Rozložení měrných tepelných ztrát
Zóna
Položka
Měrná ztráta [W/K]
1
Celková měrná ztráta H:
z toho:
Měrná ztráta výměnou vzduchu Hv:
Ustálená propustnost zeminou Ls:
Měrná ztráta přes nevytápěné prostory Hu:
Propustnost tepelnými mosty Ld,tb:
Propustnost plošnými kcemi Ld,c:
Obvodovy plast... :
Strecha... :
Typ1 JZ... :
Typ 1 JV... :
Typ 3 SZ... :
Zbylé méně významné konstrukce:
Měrná ztráta speciálními konstrukcemi dH:
Procento [%]
572,487
210,928
41,096
--13,187
307,276
100,0 %
36,8 %
7,2 %
0,0 %
2,3 %
53,7 %
100,920
55,200
53,165
53,165
15,640
29,187
17,6 %
9,6 %
9,3 %
9,3 %
2,7 %
5,1 %
---
0,0 %
Měrná ztráta objektu a parametry podle starších předpisů
Součet celkových měrných tepelných ztrát jednotlivých zón Hc:
Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů:
Tepelná charakteristika budovy podle ČSN 730540 (1994):
Spotřeba tepla na vytápění podle STN 730540, Zmena 5 (1997):
Poznámka:
572,487 W/K
3
5744,1 m
3
0,10 W/m K
3
7,3 kWh/m ,a
Tepelnou ztrátu objektu lze získat vynásobením součtu měrných ztrát jednotlivých zón Hc
působícím teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem.
Potřeba tepla na vytápění podle ČSN EN 832 a ČSN EN ISO 13790
Potřeba tepla na pokrytí tepelné ztráty Ql:
Vnitřní tepelné zisky Qi:
Solární tepelné zisky Qs:
Celkové tepelné zisky Qg:
Stupeň využitelnosti tep. zisků Eta:
Potřeba tepla na vytápění Qh:
Celková potřeba energie na vytápění Q:
Vysvětlivky:
Poznámka:
173,561 GJ
111,235 GJ
51,251 GJ
162,486 GJ
0,617
73,260 GJ
140,517 GJ
48,212 MWh
30,899 MWh
14,236 MWh
45,135 MWh
20,350 MWh
39,032 MWh
Potřeba tepla na vytápění Qh nezahrnuje vliv účinnosti otopné soustavy, tepla na ohřev TUV
a zpětně získaného tepla.
Všechny tyto další vlivy zahrnuje celková potřeba energie na vytápění Q (tj. celkový příkon tepla).
Potřeba tepla na vytápění Qh a celková potřeba energie na vytápění Q platí pro budovy
s automatickou dynamickou regulací otopného systému.
20
Měrná potřeba tepla na vytápění podle ČSN EN 832 a ČSN EN ISO 13790
Celk. potřeba tepla na vytápění budovy:
Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů:
Měrná potřeba tepla na vytápění budovy Ev:
39032 kWh
3
5744,1 m
3
6,8 kWh/m ,a
Poznámka: Uvedená hodnota zahrnuje vliv ohřevu TUV.
Průměrný součinitel prostupu tepla budovy
Součet měrných tepelných ztrát prostupem jednotlivých zón Ht:
Plocha obalových konstrukcí budovy:
Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em:
361,6 W/K
2
2053,2 m
2
0,18 W/m K
VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ POSOUZENÍ PODLE ČSN 730540-2 (2007)
Průměrný součinitel prostupu tepla budovy (čl. 9.3)
Požadavek: U,em,N = 0,72 W/m2K
Výsledky výpočtu: U,em = 0,18 W/m2K
U,em < U,em,N ... POŽADAVEK JE SPLNĚN.
Výsledky - shrnutí:
Klasifikační třída prostupu tepla obálkou budovy (ČSN 730540-2 (2007),čl. C.2):
Klasifikační třída: A
Slovní popis:
velmi úsporná
Klasifikační ukazatel CI:
0,2
Celková potřeba energie na vytápění – 12,75 kWh/m2 a (výpočet Energie 2007)
Celková potřeba primární energie – 30,4 kWh/m2 a (výpočet viz Životní cyklus budovy)
Požadavky pro pasivní dům:
Celková potřeba energie na vytápění ≤ 15 kWh/m2 a
Celková potřeba primární energie ≤ 120 kWh/m2 a
Splněno
Splněno
Pozn. Do el.energie byla započítána pouze energie pro ventilátory, výpočetní techniku a
osvětlení. Další elektrické přístroje byly zanedbány.
21
Výpočet roční potřeby energie podle 148/2007 Sb. Vyhláška ze dne 18. června 2007
o energetické náročnosti budov. Pomocí národního kalkulačního nástroje (dále NKN).
Výsledky národního kalkulačního nástroje jsou ve srovnání s programem Energie
2007 nižší. Výsledná hodnota měrné potřeby tepla na vytápění získaná pomocí NKN je 5,58
kWh/m2.
Protože NKN je teprve čerstvě vytvořen a prokazatelně obsahuje menší nesrovnalosti,
bude se v tomto projektu brát v úvahu výsledek z programu Energie 2007. Ten má horší
hodnotu, avšak stále splňuje podmínky pasivního domu.
Pro srovnání s programem Energie 2007 uvádím některé výstupy NKN:
Geometrická charakteristika budovy:
Charakteristika ochlazovaných konstrukcí:
Ukazatel celkové energetické náročnosti budovy:
Grafický výstup – roční spotřeba energie:
22
23
Životní cyklus budovy
Životní cyklus budovy se dá znázornit následujícím diagramem:
(Příručka ČEA - Udržitelný návrh a rekonstrukce budov)
Obrázek 21
Výpočet LCE
Pro výpočet energie potřebné k životnímu cyklu budovy byl použit vztah
kde:
LCE = energie „life-cycle“;
EEi = svázaná primární energie
EErec = svázaná energie recyklátu
OE = operační energie
Year = životnost budovy
Ve výpočtu je uvažováno pouze v časovém období životnosti budovy. Není zde
započítána likvidace ani případná recyklace. Dalším zjednodušením je konstantní hodnota
operační energie, ta se samozřejmě v průběhu životnosti stavby liší. Životnost budovy byla
stanovena 50 let.
V následující tabulce je součet svázané primární energie pro hodnocenou budovu:
Tabulka 5
Embodied Energy = šedá
energie
beton sloupy
beton deska podlaha
beton základy
porobeton podlaha
beton deska stropy
m [kg]
86671,4
73640,7
207782,0
10520,1
2242776,0
svázaná
prim.en.
[MJ/kg]
0,8
0,8
0,9
4,2
0,8
24
CO2
[kg CO2/kg]
0,1
0,1
0,1
0,5
0,1
potřeba
prim.en.
CO2
MJ
kg
69337,1 11267,3
58912,6
9573,3
187003,8 27011,7
44184,4
5260,1
1794220,8 291560,9
ocel R 10 505
obvodový plášť
izolace - recyklace
dřevo
dřevovláknité desky
příčky
izolace podlahy
izolace střechy - recyklace
střešní plášť - asfaltový
pás 2x
schodiště beton
schodiště sklo
okna
7330,0
38,6
2,9
5682,8
35377,7
11972,2
123477,8
2104,0
5043,5
56,0
3,6
17,5
5,1
101,0
56,0
1,1
-1,6
-2,3
0,3
3,6
1,1
6072,0
25157,4
2215,2
kg
7570,2
50,1
0,8
70,6
kg/m2
1439,0
1,1
0,1
3,7
kg/m2
55,7
282938,0
21257,0
318236,0
6251,1
127359,8 -54835,5
209512,8 -27536,0
629736,5 37043,3
212506,0
7574,5
282436,0
5547,9
304207,2
20125,9
156393,1
6375,6
3270,5
8196,2
1408057,2 10360,2
6105167,3 368177,9
EE (celkem svázaná primární energie) = 6105167,3 MJ = 1,70 GWh
GWP (potenciál skleníkového efektu) = 368,0 tun
Operační energie je součtem následujících energií:
Celková potřeba energie na vytápění Q (včetně TUV – energie na vstupu do objektu):
39,032 MWh = 140,517 GJ (Z toho na vytápění Qh: 73,26 GJ = 12,75 kWh/m2 a)
Spotřeba energie na osvětlení Ql (program Národní kalkulační nástroj):
3692,0MJ = 3,692 GJ
Spotřeba energie na výpočetní techniku (odhad – jednotlivé komponenty vybrány ze seznamu
úsporných produktů (www.no-e.de/html/alles_im_uberblick.html):
0,0928 kWatt * 45 ks * 8 hod * 257 dní = 8585,9kWh = 30,9 GJ
Spotřeba energie na chod ventilátorů:
E = 3 Ws/m3 * (257 dní * 11 hod) * (4595,32 / 2) m3/hod = 19486454,46 Ws/rok = 5,41
kWh/rok
OE = 175,109 GJ / rok = 0,0486 GWh = 30,44 kWh/rok
LCE = 1,70 + (0,0709 * 50) = 4,132 GWh
Celková energie životního cyklu budovy byla vypočítána 4,132 GWh pro 50 let životnosti.
Sociální udržitelnost
Do otázek sociální udržitelnosti jsou zařazena jednak kritéria vztahující se k sociálním
dopadům výstavby budovy a jejího provozu a jednak kritéria vztahující se ke zdraví,
bezpečnosti a komfortu uživatelů budovy.
Řešený objekt přispěje ke zvýšení zaměstnanosti ve městě a zlepšení kvality služeb.
Komfort uživatelů bude zajištěn stálým přísunem čerstvého vzduchu, navíc filtrovaného od
nečistot. Automatický systém uživatelům umožní nastavení teploty v místnosti a množství
přísunu čerstvého vzduchu. Při použití skleněných žaluzií bude navíc umožněn vstup denního
světla do místností a výhled ven.
25
Recyklace budovy
Jak je recyklace přínosná z hlediska stavebních materiálů a jejich energetické
náročnosti vidíme v následující tabulce:
Tabulka 6
Už při výstavbě budou preferovány recyklované materiály. Při demolici budovy pak
bude kladen důraz na důsledné třídění materiálů. To usnadní jejich další recyklaci.
V případě betonových konstrukcí bude využíván již recyklovaný materiál:
využití druhotných surovin (recyklátů) z jiných průmyslových odvětví při výrobě
betonu (popílek, křemičitý úlet aj.).
Využití druhotných surovin (recyklátů) z jiných průmyslových odvětví pro výrobu
bednicích a dalších konstrukčních prvků potřebných pro realizaci betonové konstrukce
(bednicí prvky z recyklovaného plastu).
A následně po konci životnosti stavby:
Recyklace betonu a úprava rozdrceného materiálu tak, aby jej bylo možné využít
v další výstavbě, včetně plniva do nového betonu.
Tepelná izolace stěn a střechy bude provedena z již recyklovaného pěnového polystyrenu.
Recyklovaný pěnový polystyren EKO-PP je vyroben z tříděného polystyrénového odpadu
s přidáním 50 % předpěněného polystyrenu.
Při recyklaci znečištěného PPS, který v současné době není možné recyklovat na nový
materiál, se PPS rozdrtí a mísí s jinými stavebními materiály, produktem této recyklace jsou
izolační omítky a malty nebo lehčený beton (polystyrenbeton).
Sběrem odpadového skla se získává velmi hodnotná surovina, která nabízí široké
možnosti uplatnění. Používá se např. při výrobě vláknitých tepelných izolací, při výrobě
nadouvaných skleněných granulátů do lehčených maltových a omítkových směsí nebo se
z něho lisují desky a tvarovky.
Dřevěné prvky fasády budou podle stupně opotřebení znovu využity pro další stavbu,
druhotně zpracovány, nebo se v případě prvků nekontaminovaných impregnací využije jejich
energie při spalování.
Zhodnocení vytápění dálkovým zdrojem
Teplo pro vytápění se bere z teplárny. Tento druh vytápění je z hlediska uživatele
velmi pohodlný, minimalizuje se při něm lokální znečištění. Z hlediska energetického je
důležité, že společně s výrobou tepla se v teplárnách vyrábí i elektřina.
I když je v teplárnách palivem nejčastěji uhlí, je zde spalováno s vyšší účinností, než
v individuálních kotlích či kamnech. Spaliny jsou čištěny, což snižuje množství škodlivin
v ovzduší. Komíny těchto zařízení jsou vysoké, což zlepšuje imisní situaci v místě.
26
Z hlediska vlivu na životní prostředí je teplárna nejlepší způsob, jak využívat
problematická fosilní paliva.
Srovnání emisí CO2: Palivo
gramy CO2/MJ paliva
černé uhlí
92
zemní plyn
56
Ekonomické zhodnocení - teorie
Ekonomické zhodnocení návrhu je v této fázi projektu velmi problematické. Nejsou
zatím přesné návrhy některých technických zařízení. Po průzkumu českého trhu je jasné, že
není vhodné hodnoty zařízení stanovit hrubým odhadem – ceny se v závislosti na parametrech
velmi liší a výsledky by byly zavádějící. A navíc některé zařízení bude třeba konzultovat se
specializovanou firmou, protože jsou v současnosti atypické a jejich cena se v této chvíli nedá
stanovit.
Z těchto důvodů je ekonomické zhodnocení pouze v oblasti teorie. V tabulce č.7 je
výpis nejvýznamnějších položek pro stanovení rozdílu ceny mezi klasickou administrativní
budovou a tímto návrhem a jejich vliv na výslednou cenu pasivního domu.
U referenční administrativní budovy předpokládáme systém vzduchotechniky, který
ovšem nemá výměník tepla, dále plynový kotel místo zásobníku teplé vody a tloušťky
tepelných izolací třetinové v porovnání s pasivním domem v případě střechy a obvodového
pláště a poloviční v případě podlahy na terénu.
Tabulka 7
VZT jednotka z rekuperací 2x
VZT jednotka bez rekuperace
Tepelná izolace
EPS = 3
XPS = 2
Okna
Zásobník teplé vody
Klasické vytápění - rozvody, radiátory
Zemní výměník tepla 2x
Plynový kotel
Pasivní
adm.budova
+
poměr:
3
2
trojsklo
+
+
-
Klasická
adm.budova
+
1
1
dvojsklo
+
+
cena pro pasivní dům
zvýšení
zvýšení
zvýšení
zvýšení
zvýšení
snížení
zvýšení
V tabulce jsou uvedeny pouze přímé položky návrhu, úspory během provozu budovy
jsou pak nesporné. Potřeba tepla na vytápění je pouze 12,75 kWh/m2, srovnatelná budova
dnes protopí i desetinásobek. V dnešní situaci kolísavých cen energií je to velmi žádoucí.
Dalším důvodem firmy, proč investovat do pasivního domu je reprezentace, kterou
tato stavba sama o sobě poskytne. Můžeme to pozorovat například u rakouské firmy B!otop
ve Weidlingu – tento nízkoenergetický dům již navštívilo nespočet návštěvníků a objevuje se
v řadě publikací.
Pro případ, že se v budoucnu změní obsazení objektu, je zde možnost využití velké
variabilnosti železobetonového skeletu. Sádrokartonové příčky jsou snadno demontovatelné a
tak nebude nákladná přestavba a adaptace objektu na nové podmínky.
27
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
Agenda 21 on sustainable construction. CIB Report 237.1999
Nízkoenergetické domy Principy a příklady. J.Tywoniak. Grada 2006
Pasivní domy 2007. Kolektiv autorů. Centrum pasivního domu 2007
CEPHEUS – measurement results from more than 100 dwelling units in passive houses. Jürgen
Schnieders. Passive House Institute 2003
Ventilation for buildings – Design kriteria for the indole environment.. Tchnical Committee CEN/TC
156. CEN 1998.
Lecture notes 11116 Sustainable buildings 2007. Svend Svendsen DTU BYG.
Introduction to the Concept of Exergy. Masanori Shukuya & Abdelaziz Hammache. VTT
TIEDOTTEITA 2002
Visual Comfort: Glare from windows. Jens Christoffersen, Jan Wienold. SBi 2006.
Impact of Solar Shading Devices on Daylight Duality. Marie-Claude Dubios. KFS AB, Lund 2001
Embodied Energy of Building Envelopes and its Influence on Cooling Load. Agya Utama and Shabbir
H. Gheewala. The 2nd Joint International Conference on “Sustainable Energy and Environment (SEE
2006)”
Udvikling af typehuse i lavenergiklasse 1. Jørgen Rose. BYG·DTU 2007.
Udržitelný návrh a rekonstrukce budov. J.Pejter, T.Vanický, P.Sopoliga, M.Sedláčková. ČEA 2006
Practical guide for the hygrothermal evaluation of thermal bridges. P.Wouters, J.Schietecat,
P.Standaert, SAVE-KOPRACTICE – project document 2003
Stavební listy č. 12-13/2002 – Odborná příloha Udržitelná výstavba budov. P.Hájek, J.Tywoniak 2002.
148/2007 Sb.Vyhláška ze dne 18. června 2007 o energetické náročnosti budov
ČSN 73 0540-2. Část 2: Požadavky ČNI 2007
prEN ISO 13790.Thermal performance of buildings - Calculation of energy use for space heating and
cooling ISO/DIS 13790:2005.CEN 2005.
ČSN EN ISO 14683 Tepelné mosty stavebních konstrukcí – Lineární činitel prostupu tepla –
Zjednodušené postupy a orientační hodnoty
Internet:
www.i-ekis.cz/
www.passiv.de/
www.ekowatt.cz/
www.enviros.cz
www.archiweb.cz/salon.php?action=show&id=995&type=10
windows.lbl.gov/res_perf/Default.htm
www.substance.cz/kurzy/ - Studijní materiály pro kurzy E2, E3, E4
www.alterstav.cz/html/pasivni_domy.html
www.climax.cz/proodborniky.php
hestia.energetika.cz/encyklopedie/obsah.html
stavba.tzb-info.cz/t.py?t=2&i=4103&h=14&pl=38
www.cideas.cz/free/okno/technicke_listy/1uvt/1223.pdf
www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2227
www.sepas.cz/soubory/sepas.htm
www.nafi.com.au/files/issues/TimberLCA.pdf
epp.eurostat.ec.europa.eu
www.no-e.de/html/alles_im_uberblick.html
www.fenster-buck.de/passivhausfenster.html
www.ppas.cz/zemni-plyn/zivotni-prostredi.html
biom.cz/zpravy.stm?x=2070937
Software:
DBuild, Users Guide
IESVE Software – Lighting,
WIS, Users Guide
Energie 2007, Svoboda Software
Teplo 2007, Svoboda Software
Area 2007, Svoboda Software
Národní kalkulační nástroj 2.04
28