Variantní tepelně technické řešení objektu
Alice Krajčovičová
Původní stav řešené administrativní budovy
Základní popis objektu
Modelový objekt je situován v Praze. Obsahuje pět podlaží nadzemních a 1 podlaží podzemní. V 1.PP se nachází strojovny, předávací stanice, sklady, archiv a lisovna, v 1.NP vstupní hala, ošetřovna, příjem, sociální zařízení, sklad, dílny a laboratoře, v 2.-4.NP sociální zařízení, kanceláře, v 2.-3.NP laboratoře a v 5.NP (nástavba) seminární místnost, kafeterie, kuchyňka, sklad a sociální zařízení. 4.NP budovy zastřešuje plochá inverzní jednoplášťová pochozí střecha a nástavbu plochá jednoplášťová lehká střecha na dřevěném bednění. Objekt je půdorysně rozdělen na 2 části. V 1.části jsou 3 NP o konstrukční výšce
|
Pozn.: |
V následujících výpočtech řešíme jen vytápěnou zónu (pobytové místnosti a nečistý provoz), tzn. jen 1-4.NP (5.NP je pouze nástavba s LOP a 1.PP je technické zázemí objektu). 5.NP a 1.PP nejsou předmětem výpočtu. |
|
Pozn.: |
Projektová dokumentace modelového objektu a údaje s objektem související pochází z roku 2008. Proto uvedené hodnoty a výpočty odpovídají roku 2008. |
|
Technické parametry |
||
|
Zastavěná plocha objektu |
[m2] |
583,2 |
|
Počet nadzemních podlaží |
[ - ] |
4 |
|
Počet podzemních podlaží |
[ - ] |
0 |
|
Konstrukční výška podlaží |
[m] |
|
|
Plocha plné části svislých obvodových konstrukcí |
[m2] |
1 033,2 |
|
Plocha výplní otvorů |
[m2] |
311,8 |
|
Plocha střešní konstrukce |
[m2] |
662,3 |
|
Plocha podlahy pobytových místností nad suterénem |
[m2] |
379,9 |
|
Plocha podlahy nečistého provozu nad suterénem |
[m2] |
203,2 |
|
Geometrické parametry objektu |
||
|
Celková plocha ochlazovaných konstrukcí ohraničující vytápěnou část budovy - A |
[m2] |
2 590,3 |
|
Celkový objem vytápěné části budovy - V |
[m3] |
7 852,0 |
|
Objemový faktor tvaru budovy A/V |
[m2/m3] |
0,33 |
|
Tab. /1/ – Obecné informace o objektu |
||
Původní tepelně technický stav objektu
Popis stávajícího stavu:
Okna jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Na obvodových stěnách není proveden VKZS. Součinitel prostupu tepla obvodových stěn z nosného zdiva je U = 0,75 W/m2K a součinitel prostupu tepla obvodových stěn z výplňového zdiva je U = 1,05 W/m2K. Požadavek normy ČSN 73 0540-2 na součinitel prostupu tepla není splněn.
Základní údaje o energetických vstupech
Údaje o dodané energii
Souhrnné roční spotřeby energií byly navrženy na základě výpočtů potřeb energie na vytápění v rámci předmětu PJ2C.
Dodavatelem tepla byla zvolena Pražská teplárenská, a.s.
Ceny jsou kalkulovány dle sdělení dodavatele tepla k lednu 2008.
Dohodnutá sazba odběru tepla na vytápění:
Dodavatel tepla dodává teplo na vytápění za dvousložkovou sazbu:
|
Plat za množství tepla odebraného: |
233,50 |
[Kč/GJ] |
|
Plat za množství tepla odebraného: |
154,00 |
[Kč/GJ] |
|
|
|
|
Pozn.: |
Uvedené ceny jsou bez DPH 9% |
|
Pozn.: |
Informace o cenách poskytl dodavatel tepla. |
Dohodnutá sazba odběru tepla na ohřev teplé vody:
Dodavatel tepla dodává teplo na ohřev teplé vody za jednosložkovou sazbu:
|
Plat za množství tepla odebraného: |
371,40 |
[Kč/GJ] |
|
|
|
|
Pozn.: |
Uvedené ceny jsou bez DPH 9% |
|
Pozn.: |
Informace o cenách poskytl dodavatel tepla.. |
Stavebně technické řešení
Popis obalových konstrukcí řešené vytápěné zóny
|
Střecha: |
|
|
Střecha je řešena jako plochá jednoplášťová inverzní. Skladba od interiéru: |
|
|
- |
vnitřní povrchová úprava |
|
- |
železobetonový stropní panel Spiroll tl. |
|
- |
spádová vrstva keramzitbeton min. tl.50 mm |
|
- |
penetrační nátěr |
|
- |
hydroizolace asfaltové pásy SBS tl. 2x |
|
- |
separace geotextilie tl. |
|
- |
kamenná dlažba na podložkách tl. |
|
|
|
|
Podlaha nad suterénem: |
|
|
Skladba od interiéru: |
|
|
- |
nášlapná vrstva |
|
- |
betonová mazanina ŽB tl. |
|
- |
separační fólie tl. 1mm |
|
- |
tepelná izolace minerální vlna tl. |
|
- |
železobetonový stropní panel Spiroll tl. |
|
- |
vnitřní povrchová úprava |
|
|
|
|
Obvodová stěna (nosné zdivo): |
|
|
Skladba od interiéru: |
|
|
- |
vnitřní povrchová úprava |
|
- |
zdící tvárnice (nosné) tl. |
|
- |
vnější povrchová úprava |
|
Obvodová stěna (výplňové zdivo): |
|
|
Skladba od interiéru : |
|
|
- |
vnitřní povrchová úprava |
|
- |
zdící tvárnice (výplňové) tl. |
|
- |
vnější povrchová úprava |
|
|
|
|
Pozn.: |
Skladby byly navrženy v rámci předmětu PJ2C. |
Okna:
Okna jsou nová dřevěná s dvojitým zasklením.
Konstrukce vstupních dveří:
Vstupní dveře do objektu na východní fasádě jsou nové dřevěné.
Vliv tepelných mostů je uvažován paušálně jako 10 % z celkové tepelné ztráty prostupem.
Tepelně technické řešení
Tepelně technické zhodnocení obalových konstrukcí objektu bylo provedeno dle požadavků platné ČSN 73 0540-2. Součinitel prostupu tepla výplňových konstrukcí otvorů byl převzat z návrhových hodnot dle ČSN 73 0540-3. Výpočet tepelně technických vlastností obvodových konstrukcí byl vyhotoven programem Teplo 2002.
|
|
Popis konstrukce |
Součinitel prostupu tepla U (W/m2K) - vypočtený |
Součinitel prostupu tepla U (W/m2K) - požadovaný |
Součinitel prostupu tepla U (W/m2K) - doporučený |
HODNOCENÍ |
|
|
S 01 |
Fasáda zděná (nosné zdivo) pobytových místností |
0,75 |
0,38 |
0,25 |
Nevyhovuje |
|
|
S 02 |
Fasáda zděná (výplňové zdivo) pobytových místností |
1,05 |
0,38 |
0,25 |
Nevyhovuje |
|
|
S 03 |
Okna dřevěná (nová) pobytových místností |
1,70 |
1,70 |
1,20 |
Vyhovuje |
|
|
S 04 |
Střecha nad pobytovými místnostmi |
0,20 |
0,24 |
0,16 |
Vyhovuje |
|
|
S 05 |
Fasáda zděná (nosné zdivo) nečistého provozu |
0,75 |
0,90* |
0,60* |
Vyhovuje |
|
|
S 06 |
Fasáda zděná (výplňové zdivo) nečistého provozu |
1,05 |
0,90* |
0,60* |
Nevyhovuje |
|
|
S 07 |
Okna dřevěná (nová) nečistého provozu |
1,70 |
4,70* |
2,80* |
Vyhovuje |
|
|
S 08 |
Dveře vstupní dřevěné (nové) |
2,00 |
4,70* |
2,80* |
Vyhovuje |
|
|
S 09 |
Střecha nad nečistým provozem |
0,20 |
0,60* |
0,37* |
Vyhovuje |
|
|
S 10 |
Podlaha pobytových místností nad suterénem |
0,90 |
1,05 |
0,70 |
Vyhovuje |
|
|
S 11 |
Podlaha nečistého provozu nad suterénem |
0,90 |
1,05 |
0,70 |
Vyhovuje |
|
|
Tab. /2/ – Vyhodnocení tepelně technických vlastností konstrukcí |
||||||
|
|
||||||
|
Pozn.: |
*hodnota stanovena pro vnitřní návrhovou teplotu |
|||||
Hodnocení stavebně technického stavu stavebních konstrukcí je důležité zejména pro stanovení budoucích nutných nákladů na prostou obnovu. Do ekonomického hodnocení se nezahrnují náklady na opatření k odstranění zanedbané údržby (par. 7 – vyhl.213/2001 Sb.) – tzn. náklady na prostou obnovu.
Střecha je jednoplášťová, inverzní, ve vyhovujícím stavu. Funkce hydroizolační i tepelně izolační vrstvy je v současné době brána jako vyhovující. Proto prostá obnova ani energeticky úsporné opatření nebudou uvažovány.
Nosné i výplňové obvodové stěny jsou uvažovány ve stavu, kdy je nutné v blízké budoucnosti přistoupit k realizaci ochranných opatření, která zamezí degradaci zdiva. Z toho důvodu bude uvažována prostá obnova.
Dřevěná okna v pobytových místnostech i v nečistém provozu jsou ve vyhovujícím stavu. Nebude uvažováno s prostou obnovou.
Vstupní dveře jsou ve vyhovujícím stavu. Nebude uvažováno s prostou obnovou.
Energetická bilance objektu – výpočtová
Potřeba energie na vytápění objektu
Ve výpočtu jsou uvažovány hodnoty délky otopného období a průměrné teploty za otopné období podle normy ČSN 38 3350 (50-letý průměr). Venkovní výpočtová teplota je uvažována dle normy ČSN 73 0540-3.
|
Nejnižší venkovní výpočtová teplota vzduchu |
- |
|
Průměrná denní venkovní teplota v otopném období |
+4,3°C |
|
Počet otopných dnů v roce |
225 |
|
Tab. /3/ – Klimatické podmínky v místě stavby |
|
Výpočet potřeby tepla na vytápění je proveden podle normy ČSN EN 832. Teploty pro stanovení tepelných ztrát byly uvažovány podle ČSN 06 0210.
Celková výpočtová potřeba tepla na vytápění při uvažování průměrných hodnot a současného stavu objektu je 442,5 GJ.
Výpočtová potřeba energie na ohřev teplé vody
Roční množství odebrané energie na ohřev TV nebude stanoveno výpočtově. V tomto případě se neuvažují energeticky úsporná opatření, která by vyžadovala přesný výpočtový model. Do energetické bilance objektu bude uvažována spotřeba dle zvolených údajů podle výpočtů v rámci předmětu PJ2C. Bude uvažována hodnota 119,3 GJ.
Variantní tepelně technické řešení objektu
Opatření ke snížení spotřeby energie
Tato část se zabývá posouzením objektu z tepelně technického a ekonomického hlediska. Výstupem je vyhodnocení energetických úspor a nákladů na energetické zhodnocení objektu. Náklady je možné z energetického hlediska nutné rozdělit na části:
Prostá obnova
Vzhledem ke stáří objektu může stav některých konstrukcí vyžadovat stavební zásah z důvodu zabránění další případné degradace. Podíl z celkové ceny za obnovu konstrukce se určuje procentuálně v závislosti na jejím skutečném stavu.
Energeticky vědomá modernizace
Zde se jedná o ty položky, kterými vědomě konstrukci zhodnocujeme za účelem jejího zkvalitnění a to jak po stránce stavebně technické, tak po stránce energetické.
Náklady na energetické zhodnocení
Čisté náklady na energetické zhodnocení budou uvažovány jako rozdíl mezi celkovými investičními náklady (energeticky vědomá modernizace) a náklady na sanační práce zajišťující dobrý stavebně technický stav konstrukce (prostá obnova).
Definování variant
V následujících tabulkách a grafech jsou shrnuty upravené energetické bilance jednotlivých variant energeticky úsporných opatření, a to jak v bilancích energie (GJ/rok), tak ve finančních tocích (tis. Kč/rok). Aby bylo možné jednotlivé varianty názorně srovnat s reálným stavem v roce 2008, byly také ceny energie vztaženy k cenám v roce 2008.
· Prostá obnova (shodná pro všechny varianty)
Fasáda je ve stavu, kdy je nutné v blízké budoucnosti přistoupit k realizaci ochranných opatření, která zamezí degradaci zdiva. Z toho důvodu bude uvažována prostá obnova.
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena prosté obnovy |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
500 |
[Kč/m2] |
220,4 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
500 |
[Kč/m2] |
296,2 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
516,6 |
[tis. Kč |
|
Náklady na prostou obnovu včetně DPH 9%= |
563,1 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /4/ – Uvažované náklady na prostou obnovu variant |
||||||
· Energeticky vědomá modernizace
Na modelovém objektu se jedná o provedení zateplovacího systému a povrchové úpravy.
Při realizaci by měl být použit certifikovaný tepelně izolační systém a zateplení by mělo být prováděno firmou, která má k instalaci daného systému oprávnění od výrobce. Jen tak lze zaručit předpokládanou životnost.
|
Tepelně izolační materiály |
Průměrná cena |
Průměrná cena |
|
EPS (tl. |
90,- |
1 420,- |
|
EPS (tl. |
140,- |
1 470,- |
|
EPS (tl. |
240,- |
1 570,- |
|
Minerální vlna (tl. |
400,- |
1 730,- |
|
Slaměné balíky (tl. |
10,- |
1 340,- |
|
Ovčí vlna (tl. |
175,- |
1 505,- |
|
Desky z konopných vláken (tl. |
270,- |
1 600,- |
|
Foukaná celulóza (tl. |
185,- |
1 515,- |
|
Dřevovláknité desky (tl. |
215,- |
1 545,- |
|
Tab. /5/ – Průměrné ceny |
||
|
Pozn.: |
Orientační náklady v následujících výpočtech zahrnují jak cenu materiálu (dle podkladů výrobců), tak i náklady na prostou obnovu, na práci, lešení, likvidaci materiálu, řešení detailů apod. (řešeno paušálně pro všechny varianty dle stavu budovy a dle podkladů z Dekprojekt, s.r.o, založených na podkladech dodavatelů: odhadnuto na 1 330,-Kč/m2). |
VARIANTA I. - VKZS z EPS tl. 8 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná stará se součinitelem prostupu tepla U = 2,40 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné staré se součinitelem prostupu tepla U = 4,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,6.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je zastaralá (účinnost regulace je 0,3).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z EPS tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 420,0 |
[Kč/m2] |
625,9 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 420,0 |
[Kč/m2] |
841,2 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 467,1 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 599,1 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /6/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty I. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 036,0 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty I. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
- 7,9 |
[GJ/rok] |
|
Pozn.: |
V tomto případě nedojde ke snížení spotřeby tepla. Zde se projevil vliv regulace otopné soustavy a stáří oken oproti původnímu „srovnávacímu“ případu. Spotřeba tepla na vytápění je u této varianty nižší než u původního stavu, ale zisky díky lepší regulaci otopné soustavy a novějších oken jsou vyšší u původního stavu. |
VARIANTA II. - VKZS z EPS tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z EPS tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 470,0 |
[Kč/m2] |
648,0 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 470,0 |
[Kč/m2] |
870,8 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 518,8 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 655,5 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /7/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty II. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 092,4 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty II. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
119,4 |
[GJ/rok] |
VARIANTA III. - VKZS z EPS tl. 14 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako plastová nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,30 W/m2K, vstupní dveře jako plastové nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,5.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je nově provedená (účinnost regulace je 0,9).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z EPS tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 570,0 |
[Kč/m2] |
692,1 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 570,0 |
[Kč/m2] |
930,1 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 622,2 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 768,2 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /8/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty III. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 205,1 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty III. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
241,7 |
[GJ/rok] |
VARIANTA IV. - VKZS z minerální vlny tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z minerální vlny tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 730,0 |
[Kč/m2] |
762,6 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 730,0 |
[Kč/m2] |
1 024,9 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 787,5 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 948,4 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /9/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty IV. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 385,3 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty IV. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
119,1 |
[GJ/rok] |
VARIANTA V. - VKZS ze slaměných balíků tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací ze slaměných balíků tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 340,0 |
[Kč/m2] |
590,7 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 340,0 |
[Kč/m2] |
793,8 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 384,5 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 509,1 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /10/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty V. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
946,0 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty V. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
112,4 |
[GJ/rok] |
VARIANTA VI. - VKZS z ovčí vlny tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z ovčí vlny tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
1 505 Kč/m2 bez DPH. Do této ceny je započítán materiál, práce, náklady na lešení, likvidace materiálu, řešení detailů apod. Celková plocha zateplované fasády bude uvažována
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 505,0 |
[Kč/m2] |
663,4 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 505,0 |
[Kč/m2] |
891,6 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 555,0 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 695,0 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /11/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty VI. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 131,9 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty VI. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
119,4 |
[GJ/rok] |
VARIANTA VII. - VKZS z desek z konopných vláken tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z konopných vláken tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 600,0 |
[Kč/m2] |
705,3 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 600,0 |
[Kč/m2] |
947,8 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 653,1 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 801,9 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /12/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty VII. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 238,8 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty VII. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
120,7 |
[GJ/rok] |
VARIANTA VIII. - VKZS z foukané celulózy tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z foukané celulózy tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 515,0 |
[Kč/m2] |
667,8 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 515,0 |
[Kč/m2] |
897,5 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 565,3 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 706,2 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /13/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty VIII. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 143,1 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty VIII. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
122,2 |
[GJ/rok] |
VARIANTA IX. - VKZS z dřevovláknitých desek tl. 10 cm
Popis stávajícího stavu:
Okna v této variantě jsou uvažována jako dřevěná nová se součinitelem prostupu tepla U = 1,70 W/m2K, vstupní dveře jako dřevěné nové se součinitelem prostupu tepla U = 2,00 W/m2K. Násobnost větrání stávajícími okny v pobytových místnostech je 0,55.
Střešní konstrukce je zateplena tepelnou izolací z XPS tl.
Podlaha nad suterénem je zateplena vrstvou tepelné izolace z minerálních vláken tl.
Regulace otopné soustavy je průměrná (účinnost regulace je 0,6).
Navržené opatření:
Na obvodových stěnách bude proveden vnější kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací z dřevovláknitých desek tloušťky
Orientační náklady:
Celkové průměrné náklady na
|
Konstrukce |
Plocha |
Uvažovaná cena opatření |
Celkem |
|||
|
Fasáda zděná (nosné zdivo) |
440,8 |
[m2] |
1 545,0 |
[Kč/m2] |
681,0 |
[tis. Kč] |
|
Fasáda zděná (výplňové zdivo) |
592,4 |
[m2] |
1 545,0 |
[Kč/m2] |
915,3 |
[tis. Kč] |
|
Celkem |
1 033,2 |
[m2] |
- |
[Kč/m2] |
1 596,3 |
[tis. Kč |
|
Náklady na energeticky vědomou modernizaci včetně DPH 9%= |
1 740,0 |
[tis. Kč] |
||||
|
Tab. /14/ – Uvažované investiční náklady na realizaci varianty IX. |
||||||
|
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
1 176,9 |
[tis. Kč] |
|
Při realizaci varianty IX. dojde ke snížení spotřeby tepla na vytápění o |
119,4 |
[GJ/rok] |
Ekonomické vyhodnocení variant
Vyhodnocení variant (výpočet dle vyhlášky MPO č. 213/2001 Sb.)
V tabulce /15/ jsou shrnuty investiční náklady na energetické zhodnocení jednotlivých variant a další ekonomické ukazatele. Výpočet je proveden dle vyhlášky MPO č. 213/2001 Sb. Výpočet dle vyhlášky neuvažuje s předpokládaným nárůstem cen energie. Výpočet je proto na straně bezpečnosti, avšak nemusí odpovídat předpokládaným skutečným finančním úsporám, a tedy předpokládané skutečné době navrácení investice.
Vyhodnocení variant (výpočet se započtením růstu cen energie)
Výpočet bez nárůstu cen energií nemusí odpovídat předpokládaným skutečným hodnotám. Dá se předpokládat, že ceny energií neustále porostou. Při vytápění systémem centrálního zásobování teplem spalujícím hnědé uhlí lze do budoucna očekávat meziroční nárůst cen energie 4,0 %. Tento předpoklad vychází z dlouhodobého nárůstu cen těchto paliv.
V tabulce /16/ jsou shrnuty investiční náklady na energetické zhodnocení jednotlivých variant a další ekonomické ukazatele pro případ, kdy je uvažováno s růstem cen energií.
|
Navržená opatření |
Náklady na prostou obnovu |
Náklady na energeticky vědomou modernizaci |
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
Roční úspora energie |
Roční úspora nákladů na energie |
Prostá návrat-nost |
*Reálná návrat-nost |
*Vnitřní výno-sové procen-to |
|
|
|
[tis. Kč] |
[tis. Kč] |
[tis. Kč] |
[GJ/rok] |
[tis. Kč] |
[roky] |
[roky] |
[%] |
|
|
Varianta 1 EPS |
563,1 |
1 599,1 |
1 036,0 |
-7,9 |
-3,3 |
- |
- |
- |
|
|
Varianta 2 EPS |
563,1 |
1 655,5 |
1 092,4 |
119,4 |
50,4 |
21,7 |
33 |
2,2 |
|
|
Varianta 3 EPS |
563,1 |
1 768,2 |
1 205,1 |
241,7 |
102,1 |
11,8 |
14 |
7,5 |
|
|
Varianta 4 Minerál. vlna |
563,1 |
1 948,4 |
1 385,3 |
119,1 |
50,3 |
27,5 |
- |
0,6 |
|
|
Varianta 5 Slam. balíky |
563,1 |
1 509,1 |
946,0 |
112,4 |
47,5 |
19,9 |
29 |
2,9 |
|
|
Varianta 6 Ovčí vlna |
563,1 |
1 695,0 |
1 131,9 |
119,4 |
50,4 |
22,5 |
35 |
2,0 |
|
|
Varianta 7 Desky z konopných vláken |
563,1 |
1 801,9 |
1 238,8 |
120,7 |
51,0 |
24,3 |
41 |
1,4 |
|
|
Varianta 8 Foukaná celulóza |
563,1 |
1 706,2 |
1 143,1 |
122,2 |
51,6 |
22,2 |
35 |
2,1 |
|
|
Varianta 9 Dřevovláknité desky |
563,1 |
1 740,0 |
1 176,9 |
119,4 |
50,4 |
23,4 |
38 |
1,7 |
|
|
Tab. /15/ - Souhrn navrhovaných variant - výpočet dle vyhlášky MPO č. 213/2001 Sb. |
|||||||||
|
|
|||||||||
|
Pozn.: |
Cenové údaje jsou uvedeny včetně DPH 9%. |
||||||||
|
Pozn.:
|
*Výpočet reálné návratnosti a vnitřního výnosového procenta je uvažován pro tyto okrajové parametry: pro diskontní sazbu 2,75% a předpokládaný růst cen energií 0%. |
||||||||
|
Navržená opatření |
Náklady na prostou obnovu |
Náklady na energeticky vědomou modernizaci |
Čisté náklady na energetické zhodnocení |
Roční úspora energie |
Roční úspora nákladů na energie |
Prostá návrat-nost |
*Reálná návrat-nost |
*Vnitřní výno-sové procen-to |
|
|
|
[tis. Kč] |
[tis. Kč] |
[tis. Kč] |
[GJ/rok] |
[tis. Kč] |
[roky] |
[roky] |
[%] |
|
|
Varianta 1 EPS |
563,1 |
1 599,1 |
1 036,0 |
-7,9 |
-3,3 |
- |
- |
- |
|
|
Varianta 2 EPS |
563,1 |
1 655,5 |
1 092,4 |
119,4 |
50,4 |
21,7 |
20 |
6,0 |
|
|
Varianta 3 EPS |
563,1 |
1 768,2 |
1 205,1 |
241,7 |
102,1 |
11,8 |
11 |
11,4 |
|
|
Varianta 4 Minerál. vlna |
563,1 |
1 948,4 |
1 385,3 |
119,1 |
50,3 |
27,5 |
24 |
4,3 |
|
|
Varianta 5 Slam. balíky |
563,1 |
1 509,1 |
946,0 |
112,4 |
47,5 |
19,9 |
18 |
6,7 |
|
|
Varianta 6 Ovčí vlna |
563,1 |
1 695,0 |
1 131,9 |
119,4 |
50,4 |
22,5 |
20 |
5,8 |
|
|
Varianta 7 Desky z konopných vláken |
563,1 |
1 801,9 |
1 238,8 |
120,7 |
51,0 |
24,3 |
22 |
5,2 |
|
|
Varianta 8 Foukaná celulóza |
563,1 |
1 706,2 |
1 143,1 |
122,2 |
51,6 |
22,2 |
20 |
5,9 |
|
|
Varianta 9 Dřevovláknité desky |
563,1 |
1 740,0 |
1 176,9 |
119,4 |
50,4 |
23,4 |
21 |
5,5 |
|
|
Tab. /16/ - Souhrn navrhovaných variant - výpočet se započtením růstu cen energie |
|||||||||
|
|
|||||||||
|
Pozn.: |
Cenové údaje jsou uvedeny včetně DPH 9%. |
||||||||
|
Pozn.:
|
*Výpočet reálné návratnosti a vnitřního výnosového procenta je uvažován pro tyto okrajové parametry: pro diskontní sazbu 2,75% a předpokládaný růst cen energií 4,0% (výše růstu cen energií je uvažována v závislosti na druhu paliva a způsobu dodávky tepla) |
||||||||
Vyhodnocení z hlediska ochrany životního prostředí
Emise vzniklé spalováním hnědého uhlí
Zhodnocení z hlediska ekologických přínosů. Znečišťující látky do ovzduší jsou sledovány na základě zákona č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší ve znění pozdějších změn. Nařízením vlády č. 352/2002 Sb. se stanoví emisní limity a další podmínky provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší. Hodnoty emisí tuhých látek, oxidů dusíku (NOX), oxidu siřičitého (SO2) a oxidu uhelnatého (CO) jsou stanoveny na základě druhu spalovaného paliva dle nařízení vlády č. 352/2002 Sb. Hodnoty emisí oxidu uhličitého (CO2) jsou převzaty na základě druhu spalovaného paliva z vyhlášky MPO č. 213/2001 Sb. ve znění pozdějších změn.
Ekologické účinky posuzovaných variant jsou vyhodnoceny porovnáním emisí znečišťujících látek ve výchozím stavu a po realizaci dané varianty. Varianta, po jejíž realizaci dojde k nejvýznamnějšímu poklesu spotřeby energie je variantou nejvýhodnější z hlediska dopadu na životní prostředí.
|
Palivo: |
Hnědé uhlí |
|
|
Emisní faktory |
[kg/GJ] |
|
|
Tuhé látky |
3,96 |
|
|
SO2 |
1,44 |
|
|
NOx |
0,23 |
|
|
CO |
0,38 |
|
|
CO2 |
100 |
|
|
Tab. /17/ - Emise vzniklé při produkci 1 GJ tepla spalováním hnědého uhlí |
||
|
|
||
|
Pozn.: |
Údaje o produkci CO2 na jednotku paliva jsou převzaty z vyhlášky MPO č. 213/2001 Sb, údaje o produkci tuhých látek, SO2 , NOx a CO na jednotku paliva jsou stanoveny dle nařízení vlády č. 352/2002 Sb. |
|
|
[kg] |
Výchozí stav |
Po realizaci VAR I |
Rozdíl (úspora) |
|
Tuhé látky |
2 224 |
2 255 |
-31 |
|
SO2 |
809 |
820 |
-11 |
|
NOX |
128 |
129 |
-1 |
|
CO |
213 |
216 |
-3 |
|
CO2 |
56 179 |
56 971 |
-792 |
|
Tab. /18/ - Emise znečišťujících látek pro Variantu I. |
|||
|
[kg] |
Výchozí stav |
Po realizaci VAR II |
Rozdíl (úspora) |
|
Tuhé látky |
2 224 |
1 751 |
473 |
|
SO2 |
809 |
637 |
172 |
|
NOX |
128 |
101 |
27 |
|
CO |
213 |
168 |
45 |
|
CO2 |
56 179 |
44 237 |
11 942 |
|
Tab. /19/ - Emise znečišťujících látek pro Variantu II. |
|||
|
[kg] |
Výchozí stav |
Po realizaci VAR III |
Rozdíl (úspora) |
|
Tuhé látky |
2 224 |
1 267 |
957 |
|
SO2 |
809 |
461 |
348 |
|
NOX |
128 |
73 |
55 |
|
CO |
213 |
121 |
92 |
|
CO2 |
56 179 |
32 005 |
24 174 |
|
Tab. /20/ - Emise znečišťujících látek pro Variantu III. |
|||
VARIANTNÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ ŘEŠENÍ OBJEKTU
V současnosti se zvyšují nároky v oblasti bydlení a výstavby. Tato skutečnost souvisí se zvýšenou spotřebou energií a materiálu. Zároveň se poukazuje na nedostatek surovin, energií a na nešetrný postoj k životnímu prostředí. Tyto proudy jdou často proti sobě a proto je nutné najít taková řešení, která těmto požadavkům vyhoví v největší možné míře.
V této práci se zabývám problematikou úspor v oblasti zateplování budov tepelnými izolacemi z běžných (EPS, minerální vlna) i alternativních materiálů (sláma, ovčí vlna, technické konopí, celulóza, dřevovláknité materiály). Zaměřila jsem se na porovnávání variant modelového objektu, u kterého je proveden vnější kontaktní zateplovací systém obvodového pláště z výše jmenovaných materiálů. Toto srovnání vychází z hlediska úspor energie, nákladů a z hlediska dopadů na životní prostředí.
Na srovnání variant I.-III. sleduji úspory nejen v závislosti na tloušťce tepelné izolace obvodového pláště a střechy, ale i na kvalitě oken a účinnosti regulace otopné soustavy. V dalším případě, porovnáním variant II.,IV.-IX., sleduji úspory na základě druhu použité tepelné izolace obvodového pláště.
Pro potřeby této práce jsem použila objekt administrativní budovy, který jsem řešila v rámci předmětu PJ2C na fakultě stavební v roce 2008. K tomuto modelovému objektu jsem vztáhla veškeré vstupní hodnoty související s umístěním budovy a rokem vypracování předmětu.
V oblasti tepelně technických, ekonomických, ekologických výpočtů a s nimi souvisejících tabulkových hodnot jsem vycházela z výpočtových modelů a podkladů společnosti Dekprojekt, s.r.o, které čerpají z norem, vyhlášek a údajů pro rok 2008.
Ekologické parametry stavebních tepelně izolačních materiálů
Svázaná spotřeba energie (embodied energy), svázané emise CO2 a SO2 (embodied CO2, SO2)
Těžba surovin na výrobu stavebních materiálů, jejich výroba, doprava, realizace a další kroky životního cyklu stavebních materiálů a konstrukcí jsou spojeny s produkcí emisí a se spotřebou energie. Každý objekt, stejně jako každá dílčí konstrukce a materiál ve stavbě, tedy vykazuje určitou spotřebu energie a určité emise svázané s jejich vlastní existencí. V této hodnotě je zpravidla započtena i doprava a osazení daného konstrukčního materiálu či prvku.
Ekologické parametry materiálů:
Global warming potential (GWP) = Potenciál skleníkového efektu
Nejběžnější látky přispívající ke globálnímu oteplování lze charakterizovat použitím termínu GWP. Tento parametr je vyjádřen v souvislosti s produkcí oxidu uhličitého (CO2). GWP charakterizuje podíl daných látek na globálním oteplování v porovnání s podílem stejného množství CO2.
Acidification potential (AP) = Potenciál překyselení
Překyselení nastává především reakcí oxidu dusíku (NOx) a oxidu siřičitého (SO2) s dalšími látkami vyskytujícími se v ovzduší. AP určuje účinky emisí na překyselení. Zpravidla jde o překyselení oxidem siřičitým (SO2).
Consumption of non-renewable energy (PEI ne) = Primární energie z neobnovitelných zdrojů
Spotřebovaná energie během výrobního procesu se nazývá spotřeba primární energie. Tato energie je získávána zpracováním obnovitelných a neobnovitelných zdrojů energie. Ropa, zemní plyn, uhlí a uran jsou definovány jako neobnovitelné zdroje, zatímco obnovitelné zdroje jsou dřevo, vodní, sluneční a větrná energie. Primární energie z neobnovitelných zdrojů - PEI ne - je určena součtem výhřevnosti (spalným teplem) všech neobnovitelných zdrojů využitých pro získání této primární energie. (Spalné teplo a výhřevnost jsou dány množstvím tepla, které se uvolní dokonalým spálením jednotkového množství paliva. U výhřevnosti je spalné teplo zmenšené o výparné teplo vody, která se vypařuje během hoření.)
|
Tepelně izolační materiály |
GWP kg CO2 eq/kg |
AP kg SO2 eq/kg |
PEI neobnovitelný MJ/kg |
|
EPS |
3,35 |
0,0216 |
98,5 |
|
Minerální vlna |
1,64 |
0,0105 |
23,3 |
|
Slaměné balíky |
0,121 |
0,00772 |
34 |
|
Ovčí vlna |
0,045 |
0,00266 |
14,7 |
|
Desky z konopných vláken |
-0,133 |
0,00539 |
31,1 |
|
Foukaná celulóza |
-0,907 |
0,00341 |
7,03 |
|
Dřevovláknité desky |
-0,183 |
0,00688 |
13,7 |
|
Tab. /21/ - Charakteristické hodnoty stavebních materiálů |
|||
Závěr
Z výsledků mimo jiné vyplývá, že tepelné izolace z běžných i alternativních materiálů mají při stejné tloušťce podobné tepelně izolační vlastnosti, avšak liší se cenou a dopadem na životní prostředí.
Důvodem, proč se zatím alternativní materiály i přes jejich dobré vlastnosti v České republice nepoužívají, je jejich nedostupnost na místním trhu, vysoká cena, nedostatečná ověřenost v praxi a nedůvěra investorů k vlastnostem souvisejících s přírodním charakterem materiálů (plísně, hniloba, hmyz, degradace časem apod.).
Seznam literatury
[1] podklady - Dekprojekt, s.r.o
[2] www.tzb-info.cz
[3] Stavební fyzika 31; Část 2; Stavební tepelná technika; Dr. Ing. Zbyněk Svoboda; Vydavatelství ČVUT 2004.
[4] Technická zařízení budov 20; Vytápění; Přednášky; Doc. Ing. Vladimír Jelínek, CSc., Ing. Karel Kabele, CSc.; Vydavatelství ČVUT 2001.
[5] ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov.
[6] ČSN 73 0540-3: Tepelná ochrana budov.
[7] ČSN 38 3350: Zásobování teplem, všeobecné zásady.
[8] ČSN EN 832: Tepelné chování budov - Výpočet potřeby energie na vytápění.
[9] ČSN 06 0210: Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění.
[10] vyhláška MPO č. 213/2001 Sb.
[11] www.styrotrade.cz
[12] www.isover.cz
[13] www.biom.cz
[14] www.insowool.cz
[15] www.steico.com
[16] www.climatizer.com
[17] www.ekowatt.cz
[18] www.cs.wikipedia.org








