Energetické, environmentálne a ekonomické hodnotenie bytového domu

1. časť - Energetický audit bytového domu  

 

1 Úvod

 

Približne polovica bytov sa nachádza v bytových domoch, z ktorých v súčasnosti väčšina nevyhovuje platným požiadavkám na tepelnú ochranu a energetickú náročnosť. U starších bytových domov sa prejavujú tzv. systémové poruchy, napríklad na vonkajších vystupujúcich konštrukciách schodísk, loggií a balkónov alebo na obvodových plášťoch, ktoré sú dedičstvom masívnej bytovej výstavby minulého režimu. U mnohých okrem toho končí životnosť obvodového plášťa či hydroizolácie strechy. Na zistenie možností realizácie energeticky úsporných opatrení, potenciálu ich energetických úspor a takisto aj ich finančnej výhodnosti nám slúži energetický audit. Článok sa zaoberá opisom fyzického stavu stavebných konštrukcií a technických zariadení budovy a následným výpočtom potreby energie pre jednotlivé miesta spotreby, ktorý je základom pre ďalšie kroky v procese energetického auditu.


Pohľad na prednú (SV) stranu riešeného objektu    Pohľad na zadnú (JZ) stranu riešeného objektu

Obr. 1 Pohľad na prednú (SV) stranu riešeného objektu 

Obr. 2 Pohľad na zadnú (JZ) stranu riešeného objektu

  

2 Popis skutkového stavu

2.1 Popis objektu

 

Jedná sa o panelový bytový dom, ktorý má 13 NP a 1 PP, 12 podlaží je bytových a 2 sú nebytové. Bytová časť pozostáva z dvoch sekcií, medzi bytovou a nebytovou časťou je inštalačný medzistrop. Na obr. 1 a 2 sú pohľady na riešený objekt.

 

2.2 Stavebné konštrukcie

 

Obvodový plášť je samonosný z pórobetónových spínaných dielcov hrúbky 300 mm. Strešná konštrukcia je jednoplášťová, tvorená železobetónovou nosnou vrstvou hrúbky 15 cm, na ktorej sa nachádza tepelná izolácia z polystyrénu hrúbky 7 cm s vetracími kanálikmi a pórobetónové dielce hrúbky 10 cm. Pôvodné okná a balkónové dvere v bytovej časti sú typové  drevené s dvojitým zasklením (obr. 3), približne tri štvrtiny z nich boli nahradené plastovými otvorovými konštrukciami s vylepšenými vlastnosťami. a juhozápadnej strane sa nachádzajú loggie, z ktorých je v súčasnosti ribližne polovica presklená. ôvodné otvorové konštrukcie na 1. P sú oceľové s jednoduchým, resp. vojitým zasklením, pričom niektoré a vymenili za nové – hliníkové  vylepšenými vlastnosťami (obr. 4).

Obr. 3 Pôvodné okná drevené s dvojitým zasklením      Obr. 4 Nový vstup riešený ako zasklená hliníková stena s vylepšenými vlastnosťami

Obr. 3 Pôvodné okná drevené s dvojitým zasklením  

Obr. 4 Nový vstup riešený ako zasklená hliníková stena s vylepšenými vlastnosťami

 

2.3 Vykurovanie

 

Budova je napojená na odovzdávaciu stanicu tepla umiestnenú v jednom bytovom bloku spolu s riešeným objektom, avšak mimo tohto objektu. Vykurovací systém je teplovodný s teplotným spádom 95/65 °C. Spoločný rozvod z odovzdávacej stanice tepla vedie pod stropom podzemného podlažia. 

Bytová časť je napojená rozvodmi vedenými v medzistrope (obr. 5), na ktoré sú napojené stúpacie potrubia vedené v šachte UK v každom schodisku (obr. 6).

Ležaté potrubia vykurovacej vody   Stúpacie potrubia vykurovacej vody

Obr. 5 Ležaté potrubia vykurovacej vody

Obr. 6 Stúpacie potrubia vykurovacej vody 

 

Potrubie na 1. PP a prípojné potrubie v medzistrope sú tepelne izolované, stúpacie potrubia sú bez tepelnej izolácie. Ako vykurovacie telesá slúžia liatinové článkové radiátory (obr. 7). Na prívode k vykurovacím telesám sú osadené termostatické ventily (obr. 8), ktoré umožňujú nastaviť užívateľom bytov želanú teplotu, spolu s meračmi tepla.

 

2.4 Príprava teplej vody

 

Objekt je zásobovaný teplou vodou zo zásobníkov teplej vody umiestnených mimo riešeného objektu. Rozvod teplej vody je vedený pod stropom 1. PP, odkiaľ stúpa do medzistropu, kde je uložený na konzolách spoločného rozvodu (obr. 9). Odtiaľ pokračuje k jednotlivým stúpacím potrubiam (obr. 10). Potrubia sú tepelne izolované.

 

3 Posúdenie bytového domu

 

Dôležitým podkladom pre ďalší postup je posúdenie budovy z hľadiska stavebných konštrukcií a technických zariadení. Pretože sa jedná o budovu z konca 70-tych rokov, dá sa predpokladať, že viaceré stavebné konštrukcie nebudú spĺňať normové požiadavky na tepelnú ochranu a že stav technických zariadení bude taktiež vo viacerých ohľadoch nevyhovujúci.

Liatinové článkové vykurovacie teleso v byte   Termostatický ventil na prívode k vykurovaciemu telesu

Obr. 7 Liatinové článkové vykurovacie teleso v byte

Obr. 8 Termostatický ventil na prívode k vykurovaciemu telesu

 

Vodovodné potrubia uložené na konzole    Potrubie studenej a teplej vody a cirkulačné potrubie

Obr. 9Potrubie studenej a teplej vody a cirkulačné potrubie

Obr. 10 Potrubie studenej a teplej vody a cirkulačné potrubie

 

3.1 Posúdenie stavebných konštrukcií

 

Tepelnotechnické posúdenie stavebných konštrukcií sa vykoná na základe STN 73 0540, pričom pre splnenie tepelnej pohody by ich tepelný odpor mal byť vyšší ako stanovuje norma STN 73 0540-3. Prehľad tepelnotechnických vlastností stavebných konštrukcií pre obytnú časť a ich porovnanie s normovými hodnotami sú uvedené v tab. 1. Čo sa týka stavebných konštrukcií pre 1. NP, rovnako ako u obytnej časti, žiadna z nich, s výnimkou nových otvorových konštrukcií a zatepleného stropu pod inštalačným medzistropom, nevyhovuje normovým požiadavkám.

 

3.2 Posúdenie technických zariadení budovy

 

Skutkový stav technických zariadení budovy zistený na základe obhliadky objektu je popísaný nižšie s priloženou obrazovou dokumentáciou, ktorá spolu s vyššie uvedenými fotografiami ilustruje súčasný stav zariadení.

 

3.2.1 Vykurovanie

 

Preberacia stanica tepla nebola podľa dostupných informácií významne rekonštruovaná a je v pôvodnom stave. Hlavná vetva vykurovacích potrubí je vedená v inštalačnom medzistrope na I. NP. Potrubie je izolované pôvodnou tepelnou izoláciou z čadičovej vlny a obalené ochrannou fóliou. Podľa obhliadky je izolácia vykurovacieho potrubia v pomerne dobrom stave. Armatúry na potrubiach nie sú tepelne izolované. Stav tepelnej izolácie vykurovacích potrubí je ilustrovaný na obr. 11. Vykurovacie telesá sú v pôvodnom stave, ktorý môžeme považovať za vyhovujúci. Telesá sú udržiavané, nevyskytuje sa na nich žiadna korózia a sú schopné dobre vykonávať svoju funkciu.

 Tepelnotechnické posúdenie obvodových konštrukcií pre obytnú časť

Tab. 1 Tepelnotechnické posúdenie obvodových konštrukcií pre obytnú časť

Vykurovacie potrubia v I. PP 

Obr. 11 Vykurovacie potrubia v I. PP

 

3.2.2 Príprava teplej vody

 

Objekt je zásobovaný teplou vodou zo zásobníkov teplej vody, na ktorých sa podľa dostupných informácií neuskutočnila výraznejšia rekonštrukcia. Pretože zdroj teplej vody nie je predmetom ďalšieho riešenia, nie je potrebné sa ich stavom bližšie zaoberať. Prívodné potrubie teplej vody, nachádzajúce sa v objekte, je v pôvodnom stave. Potrubie je izolované pôvodnou tepelnou izoláciou z čadičovej vlny, ktorá však nie je po celej dĺžke potrubí v optimálnom stave a na niektorých miestach je dokonca odstránená. Armatúry nie sú izolované. Stav tepelnej izolácie potrubí teplej a studenej vody a cirkulačného potrubia, spolu s armatúrami, ilustrujú obr. 12 a 13.

Ilustrácia poškodenia tepelnej izolácie na vodovodných potrubiach   Napojenie ležatých potrubí na stúpacie potrubia

Obr. 12 Ilustrácia poškodenia tepelnej izolácie na vodovodných potrubiach

Obr. 13 Napojenie ležatých potrubí na stúpacie potrubia

 

4 Energetický audit

 

V tabuľke 2 je uvedený výpočet potreby energie na vykurovanie, ktorý zohľadňuje aj vplyv stavebných konštrukcií, pomocou metódy referenčných ukazovateľov podľa [3]. Do stĺpca „Hodnota“ sa zapisujú skutočné hodnoty jednotlivých parametrov na základe údajov zistených z projektovej dokumentácie a overených počas prehliadky objektu. Ak sú skutočné hodnoty rozdielne od hodnôt uvedených ako „Normálne riešenie“, príslušné zmeny spotreby energie možno vypočítať pomocou hodnôt citlivosti. Výsledky výpočtov sa zapisujú do stĺpca „Korekcia“. Celková potreba energie na vykurovanie sa určí sčítaním referenčnej hodnoty pre staré obytné budovy (43,2 kWh.m-2.rok-1) a korigovaného vykurovania (67,63 kWh.m-2.rok-1), čo činí celkom 111 kWh.m-2.rok-1. Po vynásobení vykurovanou plochou a premene na GJ za rok je celková vypočítaná potreba energie na vykurovanie 2233 GJ/rok. Pri porovnaní tejto hodnoty so skutočnými nameranými hodnotami počas obdobia 5 rokov, ktoré sa pohybujú približne od 2200 GJ/rok do 2550 GJ/rok, je možné konštatovať, že vypočítaná hodnota je dostatočne presná a je možné ju použiť pre ďalší výpočet.

 

Určenie potreby energie na vykurovanie

Tab. 2 Určenie potreby energie na vykurovanie

 

5 Záver

 

Na základe zozbieraných informácií o objekte a technických zariadeniach budovy možno povedať, že objekt nezodpovedá súčasným požiadavkám na bytové domy. Hoci boli vykonané niektoré opatrenia, zaručujúce určitú úsporu energie a zlepšenie tepelného prostredia vo vnútri objektu, ako výmena pôvodných okien a dverí za plastové, zasklenie loggií, zateplenie stropu I.NP, či hydraulické vyváženie vykurovacieho systému, stále existuje priestor na zlepšenie energetickej efektívnosti a celkového fyzického stavu v oblasti stavebných konštrukcií, ako aj v oblasti technických zariadení budovy.

 

Literatúra

 

1. Chmúrny, I.: Tepelná ochrana budov. Bratislava: JAGA, 2003.

2. Chmúrny, I.: Energetická certifikácia budov v zmysle zákona č. 555/2007 Z. z. In: Komplexná obnova bytového fondu, Vydavateľstvo STU, Bratislava, 2007.

3. Dahlsveen, T. – Petráš, D.: Energetický audit budov. Bratislava: JAGA, 2005.

4. Krajčík, M.: Posúdenie vnútorného prostredia a energetická certifikácia bytového domu. Bratislava: Stavebná fakulta STU v Bratislave, 2008.

5. STN 73 0540 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov.

6. EN 832 Thermal Performance of Buildings – Calculation of Energy Use for Heating - Residential Buildings

 

Ing. Michal Krajčík, Prof. Ing. Dušan Petráš, PhD., SvF STU Bratislava