Kvalita vnitřního prostředí v budovách s nízkou spotřebou energie

Budovy s nízkou energetickou náročností se chovají z hlediska vnitřního prostředí jinak než budovy tradiční a z reakcí uživatelů i objektivně zjištěných faktů lze vysledovat, že změny kvality vnitřního prostředí jsou vnímány a jsou důležitým ukazatelem ovlivňujícím užitnou hodnotu budovy. Tento příspěvek se zaměřuje na vyhodnocení kvality vnitřního prostředí v monitorovaných budovách z hlediska dlouhodobě měřených hodnot a dotazníkového průzkumu podle metodiky ČSN EN 15 251 (2011) a nové metodiky ČVUT. Hodnocení umožní uživateli stanovit třídu kvality prostředí a identifikovat očekávané problémy s kvalitou prostředí související.

Implementace směrnice 2010/31/EU o energetické náročnosti budov má dopad nejen na vlastní energetickou náročnost, ale i na kvalitu vnitřního prostředí. V budovách navržených s primárním důrazem na úspory energie je nutno ve zvýšené míře kontrolovat dodržení hygienických i komfortních požadavků u jednotlivých složek vnitřního prostředí, neboť tlak na úspory energie vede ve většině případů k minimalizaci přirozené interakce vnitřního a vnějšího prostředí. Mnohé funkce budovy, které probíhaly dříve bez zásahu člověka, jsou v moderních budovách s nízkou spotřebou energie eliminovány a nahrazují se technickými systémy sice s vysokou účinností užití energie, ale negativním dopadem na kvalitu vnitřního prostředí.

Problémy se nejčastěji objevují v budovách, které mají hermeticky uzavřený, neprodyšný obvodový plášť, místnosti s velkými prosklenými plochami, mechanické větrání a systémy klimatizace vzduchu, materiály a vybavení, ze kterých se uvolňují různé druhy někdy jedovatých výparů či prachu (tzn. nábytek, koberce, jiné textilie), zářivkové osvětlení, které může produkovat fotochemický smog, absenci individuální regulace vnitřního prostředí (tzn. minimální kontrola uživatelů nad větráním, vytápěním, osvětlením), špatnou organizaci čištění prostor a špatnou údržbu technických zařízení (výměna filtrů ve vzduchotechnických zařízeních).

Doporučení komise

Na zmíněnou skutečnost mimo jiné upozorňuje Doporučení komise (EU) 2016/1318 ze dne 29. července 2016 [1], kde se v bodě 2.1.1 uvádí: „V souladu s čl. 4 odst. 1 musí minimální požadavky brát v úvahu obecné podmínky vnitřního prostředí, aby se zamezilo nepříznivým účinkům, např. nedostatečnému větrání. Aby se v evropském fondu budov zamezilo zhoršení kvality vnitřního ovzduší, komfortu a zdravotních podmínek, mělo by dojít k postupnému zpřísňování minimálních požadavků na energetickou náročnost vyplývajících ze zavádění budov s téměř nulovou spotřebou energie v Evropě spolu s odpovídajícími strategiemi zabývajícími se vnitřním prostředím.“

V roce 2016, na základě poznatků získaných zkušenostmi s implementací směrnice 2010/31/EU, byl připraven návrh změny této směrnice [2]. Kromě dalších změn je zde navržena změna bodu 2 přílohy I Směrnice 2010/31, kde je mj. uvedeno: „Energetické potřeby týkající se vytápění prostor, chlazení prostor, teplé vody v domácnostech a přiměřené ventilace se vypočítají za účelem zajištění minimálních úrovní zdraví a komfortu stanovených členskými státy.“ Návrh změny směrnice 2010/31/EU byl doporučen Evropským hospodářským a sociálním výborem [3] a v době zpracování tohoto příspěvku je ve stavu připomínkování a projednávání Radou Evropy a jsou k němu postupně zveřejňována vyjádření jednotlivých dotčených subjektů. [4]

Evropské směrnice a předpisy v oblasti snižování energetické náročnosti budov jsou doprovázeny souborem technických norem EN, které byly vydány ke směrnici 2010/31/EU. V roce 2016 byl ke schválení předložen revidovaný soubor těchto norem, který byl v srpnu 2017 schválen a nahradil tak stávající normy. Na problematiku kvality vnitřního prostředí upozorňují i profesní organizace jako např. REHVA ve svém stanovisku k návrhu revize směrnice 2010/31/EU [5]. Problematikou kvality prostředí se zabývají i komerční hodnoticí metody – např. LEED, BREAM, SBTOOL a postupně je zaváděn pojem WELLBEING, vyjadřující komplexní spokojenost s prostředím [6].

Stav v České republice

Směrnice 2010/31/EU je implementována prostřednictvím zákona 406/2000 Sb. ve znění pozdějších předpisů a navazujících prováděcích vyhlášek. Minimální požadavky na kvalitu vnitřního prostředí z hlediska zdravotních rizik definují příslušné vyhlášky a nařízení a jsou v souladu se stavebním zákonem kontrolovány jednak použitím certifikovaných materiálů a jednak kontrolou při vydání stavebního povolení a při uvádění budovy do provozu. Klíčovou z hlediska stanovení parametrů kvality vnitřního prostředí je ČSN EN 15251. Tato norma má v aktualizovaném balíčku norem změněné označení EN 16798-1 a v době zpracování tohoto příspěvku je v procesu schvalování.

I když budova splňuje zákonné požadavky na kvalitu vnitřního prostředí, vznikají během provozu budovy takové kombinace klimatických podmínek, obsazenosti a způsobu užívání, na které každá budova reaguje jinak a vznikají tak situace, kdy krátkodobě či dlouhodobě budova nedosahuje požadovaných parametrů kvality vnitřního prostředí. Tyto odlišnosti významně ovlivňují užitnou hodnotu budovy pro plnění jejího primárního účelu a vedle informace o energetické náročnosti jsou důležitou informací pro uživatele předurčující kvalitu budovy.

Návrh řešení

Na rozdíl od energetické náročnosti, která je objektivní hodnotou založenou na měřitelných parametrech, je vnímání vnitřního prostředí do značné míry subjektivní vjem závislý na exponovaném subjektu. Zatímco pro stanovení a hodnocení energetické náročnosti existují propracované a již v praxi zaběhnuté nástroje a metody (průkaz energetické náročnosti, certifikace budov atd.), pro kvalitu vnitřního prostředí, jehož kvantifikace je obtížnější, se nástroje a metody teprve vyvíjejí a v praxi se teprve objevují první pokusy propojit hodnocení energetické náročnosti s hodnocením kvality vnitřního prostředí. Skutečný stav kvality vnitřního prostředí v existujícím objektu lze zjistit jednak monitorováním fyzikálních veličin, jednak subjektivním hodnocením uživateli daného objektu. Pro účely posouzení budovy nelze většinou vyhodnocovat celou budovu, a tak je nutno vybrat charakteristické místnosti klíčem, který odráží hlavní činnost prováděnou v budově, kde uživatelé pobývají nejdelší dobu, nebo jsou z jiného důvodu pro provoz objektu významné.

Při výběru monitorovaných místností bereme v úvahu orientaci ke světovým stranám a technické řešení systémů pro zajištění kvality vnitřního prostředí. Při hledání vhodné referenční místnosti nám mohou pomoci metody používané pro zónování budovy používané při výpočtu energetické náročnosti budov. Další významnou otázkou pro hodnocení je volba těch složek vnitřního prostředí, které se největší měrou na celkovém stavu vnitřního prostředí podílejí. Po výběru referenční místnosti a sledovaných složek vnitřního prostředí je nutno získat data, na základě kterých lze hodnocení provést. Podle toho, zda se jedná o stávající budovu či novostavbu, volíme monitoring reálných dat kombinovaný s počítačovou simulací nebo využití počítačové simulace na základě návrhových parametrů. Pro získání dostatečně přesného obrazu je nutno zvolit monitorovací období a časový krok sběru monitorovaných veličin. Monitorovaným obdobím, během kterého lze zjistit chování budovy za různých podmínek, je v ideálním případě 1 rok, nicméně pro získání základního obrazu o kvalitě prostředí postačuje i kratší časový úsek, který je však třeba zopakovat v různých obdobích roku. Časový krok sběru dat se pohybuje v závislosti na charakteru měřených veličin od 1 do 15 minut. Vyhodnocení naměřených hodnot a dotazníku za delší časové období vyžaduje zpracování velkého množství dat. Problémem je interpretace těchto naměřených hodnot v takové formě, která by byla dostatečně podrobná a vypovídající o skutečném stavu prostředí a současně přehledným sdělením o stavu objektu. 

Pro klasifikaci získaných dat, tzn. jejich zatřídění a hodnocení, je možno použít obecně platné předpisy, které však většinou udávají velmi široké rozmezí přípustných hodnot, vyplývajících ze zdravotních nebo bezpečnostních mezí, a tak pro odlišení kvality prostředí splňujícího tyto meze je nutno použít jemnější kategorizaci získaných hodnot. Jednou z možností je využití normy ČSN EN 15251. Tato norma umožňuje stanovit a definovat hlavní parametry vnitřního prostředí, které mají vliv na energetickou náročnost budovy a slouží jako vstupní informace pro výpočet energetické náročnosti budovy a pro dlouhodobé hodnocení vnitřního prostředí. Tato norma též určuje parametry pro sledování (kontrolu) a zobrazování (měření) vnitřního prostředí ve stávajících budovách, které doporučuje směrnice o energetické náročnosti budov.

Závěr

Vytvoření Národní metodiky hodnocení kvality vnitřního prostředí budov s téměř nulovou spotřebou energie si klade za cíl dlouhodobě působit na zajištění kvality vnitřního prostředí a informaci o energetické náročnosti doplnit informací o budově z hlediska kvality vnitřního prostředí:
– při návrhu nových budov nebo změn dokončených staveb kvantifikovat očekávanou kvalitu vnitřního prostředí s využitím dat obsažených v projektové dokumentaci nástroji počítačové simulace s možnou implementací do BIM.
– u stávajících budov vytvořit nástroj pro identifikaci a zhodnocení problémů s kvalitou vnitřního prostředí a dát tak zpětnou vazbu provozovateli budovy. U stávajících budov lze využít vyhodnocení dat z řídicího systému budovy a dotazníků uživatelům nebo simulace obdobně jako u novostaveb.

Prof. Ing. Karel Kabele, CSc., Ing. Zuzana Veverková, PhD., Ing. Miroslav Urban, PhD.
Autoři článků působí na stavební fakultě ČVUT, na katedře TZB, v Praze a v Univerzitním centru energeticky efektivních budov v Buštěhradě.

Foto: Shutterstock

Poděkování
Tato práce byla podpořena programem Competence Centres programme of the Technology Agency of the Czech Republic, projekt No. TE02000077 „Smart Regions – Buildings and Settlements Information Modelling, Technology and Infrastructure for Sustainable Development“

Literatura
[1] „Doporučení komise (EU) 2016/1318 ze dne 29. července 2016 o pokynech na podporu budov s téměř nulovou spotřebou energie a osvědčených postupů k zajištění, aby do roku 2020 byly všechny nové budovy budovami s téměř nulovou spotřebou energie.“ Dostupné z http://eur-lex.europa.eu/legal-content/CS/TXT/?uri=CELEX%3A32016H1318
[2] Návrh SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY, kterou se mění směrnice 2010/31/EU o energetické náročnosti budov“, Brusel 30.11.2016 COM(2016) 765 final 2016/0381 (COD). Dostupné z http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=CELEX:52016PC0765
[3] Stanovisko Evropského hospodářského a sociálního výboru k návrhu směrnice Evropského parlamentu a Rady, kterou se mění směrnice 2010/31/EU o energetické náročnosti budov (2017/C 246/08) z 26.4.2017, dostupné z http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=celex:52017AE0008
[4] Stanovisko Evropského výboru regionů – Energetická účinnost a budovy (2017/C 342/14) z 12.10.2017, dostupné z http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?qid=1510521660637&uri=CELEX:52017AR0831
[5] REHVA position paper on the European Commission proposal of the revised Energy performance of buildings directive com(2016)0765 dostupné z http://www.rehva.eu/publications-and-resources/position-papers.html
[6] Building the Business Case: Health, Wellbeing and Productivity in Green Offices. GBC 2016 Dostupné z http://www.worldgbc.org/news-media/building-business-case-healthwellbeing-and-productivity-green-offices
[7] Kabele, K., Veverková, Z., Urban, M..: Hodnocení kvality vnitřního prostředí v budovách s téměř nulovou spotřebou energie, 22.konference Klimatizace a větrání 2017, str.68-77 Společnost pro techniku a prostředí 2014, ISBN 978-80-02-02739-3
[8] KABELE, K.; URBAN, M.; VEVERKOVÁ, Z. Indoor Environemtnal Quality and Building Performance Assessment in NZEB In: indoor climate of buildings 2016 – environmentally friendly and energy efficient buildings. Bratislava: Slovenská spoločnosť pre techniku prostredia, 2016. pp. 137-146. ISBN 978-80-89878-04-8.
[9] KABELE, K., VEVERKOVÁ, Z., DVOŘÁKOVÁ, P.: Hodnocení vnitřního prostředí budov; sborník konference Technická zařízení pro chytré, zdravé a úsporné budovy 2015, str.73-77, Společnost pro techniku prostředí 2015, ISBN 978-80-02-02579-5
[10] KABELE, K., VEVERKOVÁ, Z., DVOŘÁKOVÁ, P.: Moderní trendy v hodnocení kvality vnitřního prostředí, V.sympozium integrované navrhování budov 2014, str.12-13 Společnost pro techniku a prostředí 2014, ISBN 978-80-02-02563-4