Energetický průkaz a energetický štítek budovy

Energetický průkaz a energetický štítek budovy umožňuje porovnávat jednotlivé budovy z hlediska kvality tepelných izolací a tím i předpokládaných nároků na energii potřebnou pro vytápění, ovšem za předpokladu, že jsou zpracovávány podle jednotných kritérií. V dnešní době nejsou náklady na vytápění zanedbatelnou složkou rodinného i firemního rozpočtu, a proto bude mít takovéto hodnocení význam nejen jako informace pro uživatele objektu, ale postupně se jistě stane vítaným nástrojem při hodnocení budovy při sjednávání nájmu, při jednání o koupi domu i při zadávání projektů novostaveb či vlastních realizací a nebo při prostém oceňování budov, které se dál používá k různým účelům.

Už proto, že se do budoucna bude jednat o poměrně důležitý dokument, by měl být zpracováván odborníky orientujícími se v dané problematice a měly by být jasně definovány smluvní okrajové podmínky a způsob výpočtu. Mělo by se vždy jednat o výpočty respektující české a samozřejmě tím i evropské vyhlášky a normy. Jakákoliv, byť jistě dobře míněná vlastní tvorba, jako je například vydávání energetických štítků počítaných vlastními výpočtovými metodami a uvádějících výsledky podle rakouských či jiných zvyklostí, je nevhodná, protože mate veřejnost a je zavádějící. Energetický průkaz (štítek) budovy by měl také obsahovat rozhodující údaje uvažované při vypracovávání hodnocení tak, aby je bylo možné v případě potřeby jednoduše zkontrolovat, dokument přepočítat a nebo pozměnit v závislosti na tom, který parametr se změnil.

Historie nikoho nezabije (a mnohé vysvětlí)

Energetické hodnocení budov má již poměrně dlouhou historii a neustále panují dohady, zda dům hodnotit podle potřeby energie na vytápění v přepočtu na m² nebo m³, nebo zda pro hodnocení použít měrnou celkovou potřebu tepla, popřípadě hodnotit dům podle bytu o normované velikosti (z dřívějška známé hodnocení podle potřeby energie na 200 m³), zda volit průměrný součinitel prostupu tepla či jakoukoliv jinou hodnotu. Do ČR přinesl myšlenku energetického štítkování budov pan Pawel Slawatycki, který jako tehdejší ředitel sdružení Energy Centre České Budějovice toto přenesl z Rakouska. V průkazu obsahujícím z hlediska potřeb energie na vytápění podstatné údaje byl výsledek zobrazován i graficky obdobně, jak to známe z barevných štítků elektrických spotřebičů. Výsledný dokument prokazující potřebu tepla pro dům zpracovávaný podle rakouského vzoru dostal název energetický průkaz a byl počítán podle rakouských zvyklostí, i když je nutné doplnit, že některé informace chyběly, a tak byly například mírně odlišně počítány vytápěné plochy a průkazy nebyly počítány na srovnatelné klimatické podmínky. Výsledky rakouských energetických průkazů jsou počítány v potřebě energie na m² vytápěné plochy, což je součet ploch všech pater počítaný z vnějších rozměrů. Tento výsledek spolu s daty, ze kterých vycházel, byl uveden v energetickém průkazu vydávaném sdružením ECČB. Později název energetický průkaz převzala vyhláška č. 291/2001 Sb., kde je uveden formulář tohoto dokumentu. Bohužel jsme při seznamování se s návrhem vyhlášky zjistili, že formulář obsahuje převážně statistická data mající s energiemi velmi málo společného a naopak některé konstrukce a skutečnosti není možné ve formuláři vůbec uvést. I přes připomínkování vyhlášky některými odborníky a jejich poukazování na nevhodnost této vyhlášky v připravované podobě a jejich návrhu jiného znění vyhlášky byla vyhláška schválena v připravené podobě. Proto vznikl návrh energetického štítku, který shrnoval podstatné údaje o domu a graficky znázorňoval potřebu energie na vytápění. Protože však neustále docházelo k rozporům, jak uvádět, zda dům vyhovuje či nikoliv, a zároveň jsem věděl, že v Rakousku se dostávají mírně do obtíží, když neustále zvyšují požadavky na tepelné izolace a tím snižují přípustné množství energie na vytápění, vznikl nápad vyjadřovat splnění požadavků na množství tepla potřebné pro vytápění procentuálně, kdy hodnoty 100% dosáhne dům splňující kritéria platná v době hodnocení domu a pochopitelně se snižováním potřeb domu bude tato hodnota klesat. Tento parametr dostal název SEN (stupeň energetické náročnosti) a jeho používání velmi zprůhledňuje hodnocení budov z hlediska potřeby energie na vytápění.

Při tvorbě nové ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov, část 2 z listopadu 2002 se do přílohy dostal tento energetický štítek budovy v mírně pozměněné formě, kdy je štítkem nazváno pouze grafické vyjádření SEN, tedy přesně stejný štítek, který známe z elektrospotřebičů, a zbývající část dostala název protokol k energetickému štítku budovy.

Hodnocení budovy podle vyhlášky č. 291/2001 Sb.

V roce 2001 vyšla výše zmíněná vyhláška, která mimo jiné také upravuje hodnocení budov podle potřeby energie. Ve vyhlášce je uveden postup, jak spočítat měrnou potřebu energie na vytápění e_V. Podle záměru autorů vyhlášky bylo pravděpodobně účelem vyhlášky dát každému uživateli jednoduché vzorečky, podle nichž bude možné toto hodnocení spočítat. Pravděpodobným záměrem bylo počítání měrné potřeby energie na vytápění na srovnatelné klimatické hodnoty, tedy na průměrnou vnější teplotu v zimním období +3,8°C, délka otopného období 242 dnů, nepřerušované vytápění interiéru na +20°C a 0,5 násobnou výměnu vzduchu. Tepelné ztráty se počítají v rovině ohraničující vytápěnou zónu z vnější strany, tedy vč. vnitřních zdí a stropů a u vnějších zdí a stropů včetně celé konstrukce tepelně izolující vytápěnou zónu. Ve vyhlášce je i určena přirážka na tepelné vazby ve výši ΔU = 0,1 W/(m².K) (při součiniteli b=1, v ostatních případech je jiná výška přirážky, což je ovšem z hlediska fyzikálního nesmysl). Srovnatelným klimatickým podmínkám odpovídají i požadavky na měrnou potřebu tepla na vytápění na 1 m³ (e_VN) a nebo na 1 m² (e_VA). Tyto parametry vedou k silnému nadsazení výsledků výpočtů potřeb energií na vytápění, tomu však odpovídá i poměrně mírný požadavek na tyto hodnoty uvedený ve vyhlášce. (Pro srovnání: V Rakousku je maximální přípustná hodnota potřeby tepla na vytápění na 1 m² 85 kWh/(m².a), ve vyhl. č. 291/2001 Sb. je maximální přípustná hodnota potřeby tepla na vytápění na 1 m² e_VA = 145,9 kWh/(m².a).) Problém při hodnocení však nastal v tom, že ve vyhlášce je uvedeno, že potřeba tepla se může také počítat podle platných norem, aniž by zde bylo uvedeno za jakých okrajových podmínek. Pokud by tedy byla potřeba tepla na vytápění počítána podle ČSN 06 0210, výsledkem by byla i u velmi špatně tepelně izolovaných domů (např. domy 30 i více let staré) měrná potřeba splňující požadavky vyhlášky. Mimochodem v této vyhlášce i v dalších energetických vyhláškách, jako je např. vyhl. č. 213/2001 Sb. či její novela vyhl. č. 425/2004 Sb., jsou různé nepřesné a neodborné výrazy. Ve vyhlášce č. 291/2001 Sb. je například uvedeno, že se hodnotí měrná spotřeba tepla na vytápění a nikoliv měrná potřeba tepla na vytápění, přitom dokonavý tvar naznačuje, že se jedná o skutečnost a nedokonavý, že se jedná o vypočtenou potřebu tepla. Ze sémantického hlediska není možné hodnotit spotřebu tepla u plánovaných budov, protože neznáme skutečnost. Podobných rozporů, nepřesností a nejednoznačností je zde více - ale to jen na okraj.

Hodnocení energetické náročnosti budovy podle ČSN 73 0540-2/2002

Uvedená norma ve své informativní příloze B uvádí, kterých 9 požadavků má budova z hlediska tepelné ochrany splňovat a jak se mají doložit. Je to (parafrázováno):

1. Nejnižší vnitřní povrchová teplota θ_si - tato teplota musí být větší, než je teplota kritická.
2. Součinitel prostupu tepla U, který musí být vždy nižší, než je součinitel prostupu tepla U požadovaný normou. Přitom se do tohoto součinitele prostupu tepla U pochopitelně započítávají i systematické tepelné mosty.
3. Pokles dotykové teploty podlahy Δθ₁₀.
4. Zkondenzované množství vodní páry uvnitř konstrukce, které musí být menší než množství vody, jež může během roku vyschnout, a zároveň musí být takové, aby nedošlo k poruše konstrukce.
5. Průvzdušnost obvodového pláště musí být u konstrukčních spar téměř nulová a u funkčních spar taková, aby násobnost výměny vzduchu při přetlaku 50 Pa byla menší než hodnoty uvedené v normě (pro přirozené větrání n_50,N = 4,5 1/hod).
6. Intenzita výměny vzduchu v místnosti n musí být v rozpětí n_N ≤ n ≤ 1,5n_N, kde n_N je požadovaná násobnost výměny vzduchu.
7. Tepelná stabilita místnosti v zimním období musí splňovat požadavky normy na maximální pokles teploty v zimním období.
8. Tepelná stabilita místnosti v letním období musí splňovat požadavky na maximální denní vzestup teploty v místnosti.
9. Energetická náročnost budovy musí prokázat, že budova má nižší měrnou potřebu tepla e_VN, než je požadavek normy. Tento požadavek se pak může vyjádřit i stupněm energetické náročnosti - SEN a slovně hodnotit podle informativní přílohy C2.

V informativní příloze C je pak uveden energetický štítek budovy a obsah protokolu k energetickému štítku budovy vč. uvedení vzoru.

Jak je patrné z výčtu hodnot, které musí budova splňovat, bylo by vhodné postupně zavést jako běžnou součást stavební dokumentace část nazvanou Tepelná ochrana budovy, kde by se specialista touto problematikou zabýval stejně, jako je to obvyklé u profesí Vytápění, Zdravotní instalace či Požární zpráva. I tyto, dnes již běžné součásti projektové dokumentace, se dřív nevypracovávaly a ke stavebnímu povolení na konci 19. století stačil jeden výkres, ve kterém byly půdorysy, řez a pohledy na dům.

Možný budoucí vývoj štítkování budov

Do budoucna je možné očekávat stále větší sledování potřeb a spotřeb energií. V současné době se sleduje pouze potřeba energie na vytápění budovy, lze však očekávat sledování i dalších kritérií, například:

• potřeba energie na chlazení - Je nutné si uvědomit, že tím, jak spotřebováváme čím dál tím více elektřiny na provoz domácností, vzniká i mnoho odpadního tepla, které budeme muset v létě nějak z budov odstranit. Tento problém je již poměrně běžný u kancelářských objektů, ale postupně jej pocítíme i u domácností. K tomu přispívá i změna klimatu.
• potřeba tepla na ohřev vody - Asi není nutné komentovat.
• potřeba energie na provoz domu - To nás bude tlačit nejen k používání méně energeticky náročných spotřebičů a osvětlení, ale uvědomit si i energetickou náročnost údržby, oprav a rekonstrukce budovy.
• potřeba energie na realizaci stavby - To je tzv. šedá energie, tedy energie do domu zabudovaná. Je nutné si uvědomit, že každý stavební výrobek je nějak energeticky náročný na výrobu, dopravu na místo, zabudování do stavby a následné skládkování nebo recyklaci.
• potřeba energie na stavbu a provoz stavby - Obvykle se tato energie uvažuje jako veškerá energie potřebná na stavbu (výroba materiálů a dílů, doprava, zabudování), provoz stavby (údržba, vytápění, chlazení) a likvidaci stavby (skládkování, recyklace). Při výpočtu této energie se ukáže, jaké tloušťky tepelných izolací jsou úměrné svým přínosům i jaká technická opatření mají svoje opodstatnění.

Lze také očekávat, že hodnocení staveb nebude probíhat pouze v rovině potřeb energií, ale půjde se dál a stavby se budou hodnotit podle produkce emisí. Zde bude velmi zatížena elektřina, která má proti ostatním zdrojům tepla přibližně 4x větší emise. To je dáno tím, že účinnost výroby elektřiny je malá, navíc jsou další ztráty při přenosu energie k zákazníkovi. Z tohoto pohledu se tedy i tepelné čerpadlo jeví jako poměrně velký zdroj emisí, i když proti elektřině jsou emise přibližně třetinové. Naopak nejnižší emise mají obnovitelné zdroje, jako je slunce či biomasa. I u nich však jisté emise jsou, neboť je zde potřeba elektřina pro pohon čerpadel a dále je potřeba tato zařízení vyrobit. Emise produkované přímo spalováním biomasy se nezapočítávají, protože jsou obsaženy v koloběhu uhlíku v přírodě a nejsou uloženy hluboko v zemi ve formě neobnovitelných zdrojů energie.

Osobně se domnívám, že by bylo vhodné zavést certifikaci budov energetickými štítky, kde by se zvlášť hodnotily různé parametry. Celkem by tedy byl každý dům z hlediska potřeby energií charakterizován několika energetickými štítky, stejně jako jsou dnes hodnoceny kombinované elektrospotřebiče, např. chladničky s mrazničkou. V nich by také bylo možné zohlednit a nebo přímo zobrazit náročnost domu nikoliv z energetického hlediska, ale z hlediska životního prostředí - tedy produkce emisí. Jednalo by se o tyto štítky:

• potřeba energie na pokrytí tepelných ztrát prostupem - zde by se uvedla hodnota roční produkce přepočtených emisí na vytápění domu na požadovanou teplotu a požadovanou dobu. U bytů by se pravděpodobně jednalo o vytápění 16 hodin denně, u škol 8 až 10, naopak u nemocnic 24 hodin denně. (Do potřeby energie by se mělo započítávat i oběhové čerpadlo.)
• potřeba energie na větrání
• potřeba energie na chlazení
• potřeba energie na provoz domu
• potřeba energie na údržbu domu (Zde by se započítala energie potřebná na údržbu a uvažovanou obnovu domu, na výměnu potrubí, opravy povrchů...)
• potřeba energie na stavbu a likvidaci domu (Tedy potřeba energie na výrobu stavebních materiálů a prvků, jejich dopravu na místo a osazování a na předpokládanou likvidaci odpadů recyklací nebo skládkováním, popřípadě zneškodněním.)

Považuji za vhodné oddělit potřebu energie na větrání a na pokrytí tepelných ztrát prostupem, neboť větrání ve značné míře závisí na hygienických požadavcích a na vnitřních zdrojích emisí.

Programy pro výpočet energetických průkazů (štítků)

LOUISA - freeware

Prvním programem vypracovávajícím energetický průkaz budovy a energetický štítek budovy byl program LOUISA, autor Ing. Roman Šubrt a Ing. Jan Čepelák, který financovala firma Rockwool. Tento program vznikl ještě koncem roku 2001, tedy před začátkem platnosti vyhlášky č. 291/2001 Sb. o energetickém hodnocení budov a sloužil jako kritika zmíněné vyhlášky, protože jeho výstupem byl jak energetický průkaz podle vyhlášky, tak i energetický štítek zpracovaný na základě předchozích zkušeností získaných vypracováváním energetických průkazů vydávaných sdružením ECČB. Porovnáním těchto dokumentů bylo každému jasné, že energetický průkaz podle vyhlášky je soubor statistických dat minimálně se věnujících vlastní energetické stránce budovy. Další verze programu, LOUISA 2, byla financována Českou Energetickou Agenturou (ČEA) a je freeware. Je možné si ji stáhnout z www.louisa.cz. Zde je nutné nejprve provést předregistraci (ověřující platnost e-mailu) a následnou registraci, při které je uživateli přidělen kód. Tím je zajištěno, že každý na této stránce registrovaný uživatel programu bude v případě aktualizace vyrozuměn o nové verzi. V současné době se, opět s podporou České energetické agentury, připravuje program LOUISA 3, který bude mít proti předchozímu rozšířené možnosti, některé údaje v něm budou aktualizovány a hlavně, doufejme, bude bezproblémový ve vyšších verzích operačního systému Windows. (V současné době se ve Windows 2000 a XP objevuje v některých polích černé písmo na černém pozadí, což způsobuje nečitelnost bez označení myší.) Program bude opět freeware a současní registrovaní uživatelé programu LOUISA 2 budou o zveřejnění nové verze informováni.

LOUISA umožňuje po zadání PSČ zobrazit klimatické údaje pro dané místo, obsahuje databázi cca 500 konstrukcí s uvedenými součiniteli prostupu tepla, umožňuje porovnání dvou objektů, umožňuje výpočet emisí podle paliva, přičemž zároveň obsahuje databázi 77 paliv a jejich emisních faktorů. Výsledkem pak je energetický průkaz budovy podle vyhlášky, energetický štítek budovy velmi podobný protokolu o energetickém štítku vč. štítku uvedeném v ČSN 73 0540-2/2002 (tento program byl výchozím vzorem) a dále výpočtový protokol, ve kterém jsou uvedeny všechny použité a spočítané hodnoty.

ALOIS - 1490 Kč

Program Alois je jednoduchá excelovská aplikace, která vznikla na základě požadavků SFŽP na energetické audity pro žádosti o podporu fyzických osob ze Státního fondu životního prostředí pro rok 2004. Zadané konstrukce se jednoduše kopírují do jednotlivých místností. Počet místností je libovolně volitelný. Automaticky se provádějí potřebné výpočty. Výsledkem je mimo jiné i protokol o energetickém štítku a energetický štítek podle ČSN 73 0540-2/2002 počítaný ovšem postupem podle vyhlášky č. 291/2001 Sb. Tento program je účelově určený pro potřeby hodnocení budov pro Státní fond životního prostředí pro rok 2004, kdy je nutné počítat objekt po místnostech podle Směrnic SFŽP a jejich příloh, ale přitom je nutné zároveň dodržet povinnosti z vyhlášky, kde je zase předepsáno počítat rozměry z vnějších rozměrů obálky vytápěné zóny. Je uživatelsky přístupný a lze jej pochopitelně, pokud budeme celou budovu uvažovat jako jednu místnost, použít i pro hodnocení budovy. Výhodou je, že je zde možné spočítat a vytisknout veškeré náležitosti protokolu o energetickém štítku a energetický štítek podle ČSN 73 0540-2/2002. Je také možné koupit pouze podprogram určený pro vyplňování energetického štítku.

Další programy

Programů pro výpočet energetických průkazů a štítků je více, obvykle vznikly jako nadstavba programů pro dimenzování vytápění. Nevýhodou těchto programů je obvykle to, že vycházejí z údajů zadaných pro výpočet vytápění, kde se uvažují vnitřní rozměry. Při stanovování měrné potřeby tepla je však nutné vycházet z vnějších rozměrů hodnocené vytápěné zóny. Pokud jsou tedy používány tyto programy, měly by být zadány i fiktivní místnosti představující jednotlivé vnitřní i vnější zdi a stropy.

Oprávnění ke zpracovávání energetických průkazů a štítků a zpracovatelé

Podle současných předpisů není pro zpracovávání těchto dokumentů nutná žádná kvalifikace, může je tedy vydávat kdokoliv. Pokud si chce někdo tento dokument nechat zpracovat, může se obrátit na kteréhokoliv specialistu v oblasti tepelných izolací. Nepovažuji za vhodné obracet se na kteréhokoliv energetického auditora, protože může jít o specialistu v jiném oboru, i když všeobecné informace o tomto jistě má. V současné době zpracovává tyto dokumenty za úplatu řada firem. Zdarma je pak vydává pravděpodobně pouze jedno sdružení, kde však mají vlastní formulář a výpočtový postup, takže se nejedná o průkaz srovnatelný s energetickými štítky a průkazy vydávanými podle platných českých vyhlášek a norem.