Vývoj metodiky umožňující porovnání požadavků na energetickou hospodárnost v Evropě
Národní požadavky na energetickou hospodárnost jsou pro nezasvěcené často značně nesrozumitelné a nejasné. V rámci projektu ASIEPI (Assessment and Improvement of the EPBD Impact, Hodnocení a zefektivnění uplatňování směrnice o energetické hospodárnosti budov) se proto vyvíjí metodika, která umožňuje porovnání požadavků na energetickou hospodárnost mezi jednotlivými členskými zeměmi Evropské unie (EU).
Z EPBD vyplývá, že každá členská země EU je povinna mít metodiku na posouzení energetické hospodárnosti nových budov nebo budov, které procházejí výraznou obnovou, a musí stanovit minimální požadavky na energetickou hospodárnost. Příklad Holandska a Flander však ukazuje, že národní požadavky na energetickou hospodárnost nejsou srozumitelné: v Holandsku by měla být energetická hospodárnost rodinného domu nižší než 0,8 a v Belgii (Flandrech) by neměl rodinný dům přesahovat úroveň maximálně E100. Jsou požadavky na hodnotu energetické hospodárnosti v Holandsku přísnější než ve Flandrech? Co tyto úrovně znamenají a jak lze tyto hodnoty porovnat? V rámci projektu ASIEPI realizovaném v EU se vyvíjí metodika, která by takové porovnání požadavků na energetickou hospodárnost v různých zemích EU umožnila.
Vývoj metodiky
Obecně existují dvě základní alternativy porovnávání požadavků na energetickou hospodárnost: první alternativa používá stejná energeticky úsporná opatření pro všechny země, druhá používá různá opatření v jednotlivých zemích.
První alternativa tzv. použití stejných opatření znamená, že se v každé zemi hodnotí, jaká je hospodárnost budovy s těmito opatřeními v porovnání se stejnou budovou s týmiž opatřeními a splňující národní požadavky na energetickou hospodárnost. Protože předešlý výzkum ukázal, že tato metoda není ani zdaleka optimální, projekt ASIEPI se zaměřil na druhou alternativu ve snaze zjistit, zda by vedla k lepším výsledkům (bohužel se na konci ukázalo, že obě metody mají svoje klady i zápory).
Princip druhé metody je následující: počátečním bodem je testovací budova se zadanými plochami konstrukce a obalu. Všechny země měly určit, jaká opatření jsou pro ně u této budovy potřebná, aby vyhověla jejich národním požadavkům na energetickou hospodárnost. Výsledkem srovnání byl balík energeticky úsporných opatření pro každou zemi potřebný pro splnění patřičných národních minimálních požadavků na energetickou hospodárnost.
Ukázalo se však, že porovnání dvou úplně odlišných balíků je značně komplikované. Proto bylo nevyhnutelné část opatření předdefinovat. Vznikly takové balíky opatření, jejichž cílem bylo zjistit energetickou hospodárnost v budově s kondenzačním kotlem na vytápění celé budovy a přípravu teplé vody a systémem nuceného větrání. Celkově byly příčinou největších rozdílů mezi balíky opatření různé průměrné úrovně tepelné izolace (podlahy, střechy, druh zasklení a typ dveří).
Výsledky a diskuse
Prvním výstupem této studie byl seznam průměrných hodnot úrovní tepelné izolace (vyjádřených prostřednictvím součinitele přechodu tepla U) pro testovací budovu, s nimiž budova (s předdefinovanými opatřeními) splňuje národní požadavky na energetickou hospodárnost každé zúčastněné země. Výpočty byly vykonány v roce 2008 a přinesly tyto výsledky: Dánsko – 0,36, Polsko – 0,38, Česká republika – 0,50, Španělsko – 0,80, Německo – 0,47, Belgie (Flandry) – 0,54, Francie – 0,56, Itálie – 0,70, Finsko a Holandsko – 0,25 (W/(m2 . K)).
Čím je hodnota součinitele U nižší, tím je lepší úroveň tepelné izolace budovy. Je třeba poznamenat, že průměrná hodnota součinitele U je mimo jiné funkcí zadaných vlastností budovy předdefinovaných ve studii, protože je průměrnou hodnotou stěn, střechy a oken (dveří) váženou podlahovou plochou. Z tohoto prvního kroku porovnávací studie by se dal na první pohled jednoduše vyvodit závěr, že země, které pro splnění národních požadavků potřebují nízkou hodnotu součinitele U, mají přísnější požadavky na energetickou hospodárnost než země, které potřebují vyšší hodnotu tohoto součinitele. Na základě této úvahy by se mohl vyvodit například závěr, že Holandsko a Finsko leží na jedné straně spektra a Španělsko a Itálie na jeho druhé straně. Další diskuse však ukazuje, že tento závěr by byl příliš zjednodušený.
Národní aspekty
Optimální balík energeticky úsporných opatření závisí především na národních, nebo dokonce regionálních aspektech, z nichž jsou klimatické podmínky tím nejzřetelnějším, i když jistě ne jediným aspektem. Při tomto způsobu uvažování není zlepšení hodnoty součinitele U ve všech regionech optimálním energeticky úsporným opatřením, takže odvození úrovně požadavků na energetickou hospodárnost od hodnoty součinitele U není všude opodstatněné. Konečně je logické konstatovat, že je-li balík těchto opatření stejný (včetně tepelné izolace), jsou požadavky na energetickou hospodárnost v teplém středomořském regionu stejně přísné jako ty v chladné Skandinávii? Je úroveň tepelné izolace optimálním energeticky úsporným opatřením v severní i jižní Evropě?
Kromě toho se zjistilo, že národní metody na výpočet energetické hospodárnosti se zásadně liší v typu potřeb energie, které jsou brány ve výpočtu v úvahu. Tam, kde Francie a Česká republika berou v úvahu ve svých výpočtových metodách pro obytné budovy dokonce denní osvětlení, další země jako Finsko či Španělsko neberou zase v úvahu potřebu energie pro přípravu teplé vody a potřebu energie pro ventilátory. Ne všechny země počítají s chlazením, některé se zaměřují jen na potřebu tepla či chladu na vytápění a chlazení a vynechávají technická zařízení, nebo je berou v úvahu jen prostřednictvím předdefinovaných hodnot.
Snadno si lze představit, že tyto zásadní rozdíly komplikují porovnání. Klíčovým aspektem integrovaného přístupu k energetické hospodárnosti je volba opatření, která nejsou shodná pro všechny země. Národní metoda, která se zaměřuje jen na potřebu tepla, bude díky přísným požadavkům vyžadovat vysokou úroveň tepelné izolace, zatímco národní metoda, která obsahuje širokou škálu potřeb energie, by mohla vyžadovat různé balíky opatření včetně balíků zahrnujících mnohem nižší úrovně tepelné izolace, protože ty by se mohly kompenzovat například slunečním kolektorem, tepelným čerpadlem nebo účinným systémem zpětného získávání tepla.
Za třetí: při stanovení východiskových podmínek (předdefinovaný balík opatření) se předpokládalo, že podmínky pro budovy ve všech národních metodách výpočtu jsou stejné – s výjimkou úrovně tepelné izolace. Samozřejmě že tento předpoklad je velmi zjednodušený. Uveďme příklad kondenzačního kotle – vidíme, že se na trhu nacházejí různé kondenzační kotle s podstatně odlišnými účinnostmi, potřebami přídavné elektrické energie a podobně. Předepsání jednoho konkrétního typu kondenzačního kotle (značka X typ Y) se ukázalo jako neúčelné: kotle prodávané například v Polsku se neprodávají ve Španělsku a naopak, taktéž deklarované hodnoty energetické účinnosti se liší od státu k státu v důsledku různých metod měření. V důsledku toho není celkem jasné, jak zohlednit kotel vyrobený ve Španělsku ve výpočtové metodě jiné země. Nakonec byl předepsán „nevylepšený” kondenzační kotel a byla uskutečněna hloubková studie zaměřená na možné rozdíly mezi vytápěcími systémy použitými ve výpočtu v jednotlivých zemích. Předběžné výsledky studie ukazují, že rozdíly mezi účinnostmi vytápěcích systémů sice existují, jsou však menší, než se předpokládalo.
Dalším problémem s předepsanými systémy je, že jsou z praktických důvodů globálně pojaté. Neuvádějí podrobnosti o budově, jako jsou vzduchotěsnost obvodového pláště či tepelné mosty. Hloubkové studie se zaměřily také na tyto aspekty. Výsledky studie týkající se vzduchotěsnosti jsou uvedeny v [1]. V případě tepelných mostů vzniká problém, že některé národní metody je berou při výpočtu v úvahu, zatímco jiné ne. Samozřejmě že tepelná ztráta přechodem tepla je při zohlednění tepelných mostů větší, na druhé straně mají země zohledňující tepelné mosty motivaci pro jejich zlepšení. Podstatným však zůstává, že tyto otázky komplikují spravedlivé a univerzální porovnání národních požadavků na energetickou hospodárnost.
Potřeba energie testovací budovy pro balík energeticky úsporných opatření pro Finsko a Itálii na základě národních předpisů
Hodnota součinitele U jako kritérium porovnání?
Je otázka, zda je průměrná hodnota součinitele U tím správným kritériem pro porovnání. K zohlednění klimatických podmínek byl uskutečněn výpočet zaměřený na transformaci balíků energeticky úsporných opatření pro potřebu energie. K výpočtu byla použita výpočtová metoda EPA-NR [2]. EPA-NR je evropský výpočtový model energetické hospodárnosti vyvinutý v letech 2005 až 2007, který je založen na evropských CEN normách pro výpočet energetické hospodárnosti budov. Příklad výsledků této části studie je uveden na obrázku. Je zajímavé, že zatímco průměrná hodnota součinitele U finského testovacího domu je podstatně nižší než hodnota tohoto součinitele u italského testovacího domu, díky chladným klimatickým podmínkám je potřeba energie pro finský dům vyšší. Otázkou zůstává, jestli jsou finské požadavky na energetickou hospodárnost přísnější než italské.
Závěr
V členských zemích EU existuje několik způsobů porovnání požadavků na energetickou hospodárnost. Bylo dokázáno, že vytvoření hodnot pro porovnání je jednoduché, získání hodnot umožňujících spravedlivé a univerzální porovnání však už může být komplikovanější. Kromě toho i v případě, že se podaří najít hodnoty umožňující spravedlivé a univerzální porovnání, je jejich interpretace ve smyslu více či méně přísných požadavků složitá. Článek se zaměřuje na klimatické podmínky, které jsou jedním z aspektů komplikujících porovnání, existuje však mnohem více podobných aspektů, mezi které patří další sociální a kulturní aspekty, užívání budovy, legislativa, regulace a podobně.
Novela EPBD vyžaduje propojení mezi požadavky na energetickou hospodárnost a úrovní optimálních nákladů. S odhlédnutím od výzvy na vývoj společné metodiky pro určení úrovní optimálních nákladů se autorka článku domnívá, že částečným řešením by mohlo být posuzování balíků energeticky úsporných opatření na základě cenové efektivnosti, čímž by se snad mohlo vyřešit několik zmíněných problémů. Na druhé straně mohou ceny výrazně záviset na situaci na trhu a konkurence může výrazně ovlivnit cenové hladiny. Průnik na trh a soutěž mohou požadavky na energetickou hospodárnost výrazně ovlivnit. Zpřísnění požadavků na energetickou hospodárnost nemusí být vždy dostatečným opatřením pro překonání takových dočasných bariér. V takových situacích je třeba v zájmu udržení stability trhu jít dále, až za úroveň optimálních nákladů.
Na závěr můžeme konstatovat, že vývoj metodiky propojené s úrovní optimálních nákladů tak, jak se to vyžaduje v novele EPBD, bude velkou výzvou vyžadující dokonalé zvládnutí všech aspektů řešených v projektu ASIEPI.
Marleen Spiekman
Autorka působí v Holandské organizaci aplikovaného vědeckého výzkumu (TNO – Netherlands Organisation for Applied Scientific Research).
Obrázky: archiv autora
Příspěvek je převzat z informační zprávy P 164 projektu ASIEPI (Assessment and Improvement of the EPBD Impact, Hodnocení a zefektivnění uplatňování směrnice o energetické hospodárnosti budov). Více informací o tomto projektu lze získat na stránce www.asiepi.eu.
Překlad zabezpečil Ing. Michal Krajčík.
Autoři děkují za příspěvky k projektu všem partnerům z různých zemí zúčastněných na projektu. Všichni partneři jsou uvedeni na webové stránce www.asiepi.eu.
Literatura
1. Tilmans, A. – Orshoven, D. van – D’Herdt, P. – Mees, C. – Wouters, P. – Carié, F.- R. – Guyot, G. – Spiekman, M.: Treatment of envelope airtightness in the EPB-regulations: some results of a survey in the IEE-ASIEPI project. AIVC conference paper, Berlin, 2009.
2. www.epa-nr.org
Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.
