Energie 2008 - nový nástroj pro výpočet energetické náročnosti budov

Vytvoření průkazu energetické náročnosti není ovšem právě jednoduchou úlohou. První překážkou je zatím chybějící bezchybná oficiální metodika samotného výpočtu energetické náročnosti budov. Uveřejněna byla dosud jen starší metodika vyjmutá z původního návrhu vyhlášky, ze které vycházely starší verze (1.1 až 1.5) prvního programu pro výpočet energetické náročnosti budov - známého Národního kalkulačního nástroje (dále NKN). Problémem této metodiky , publikované mimo jiné i na webových stránkách MPO, je ovšem množství zcela zásadních chyb počínaje výpočtem potřeby energie na pokrytí tepelné ztráty větráním v budovách s nuceným větráním se zpětným získáváním tepla a konče výpočtem potřeby energie na osvětlení. Metodika je navíc sepsána dosti nepřehledným způsobem a v řadě případů nepoužívá ani značení veličin zavedená v evropských normách - a to i přesto, že se na ně ve svém textu často odkazuje. Před případným pokusem o ruční výpočet podle této metodiky zkrátka nezbývá než varovat. Podle jejího původního znění nepracuje dnes ostatně ani žádný z dostupných programů pro výpočet energetické náročnosti budov NKN verze 2.05, ani Energie 2008 a pracovat podle ní nebude ani připravovaný program z produkce Protech s.r.o..

Dosud chybná metodika ovšem není jedinou překážkou při výpočtu podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. I po její opravě půjde totiž stále o značně náročný výpočet - především vzhledem k tomu, kolik dalších norem je k němu potřeba. Poctivý zpracovatel by měl prostudovat a používat evropské výpočetní postupy pro stanovení součinitele prostupu tepla (EN ISO 6946), lineárního činitele prostupu tepla (EN ISO 10211 a EN ISO 14683), měrné tepelné ztráty prostupem zeminou (EN ISO 13370), měrné tepelné ztráty prostupem nevytápěnými prostory a celkové měrné tepelné ztráty (EN ISO 13789), potřeby energie na vytápění a chlazení (EN ISO 13790) atd. Je proto téměř jisté, že většina zpracovatelů energetických průkazů budov sáhne po jednodušším řešení - po některém z programů, které tuto problematiku řeší.

Prvním z nich je již výše uvedený a dobře známý NKN, jehož poslední verzi je možné získat stejně jako verze předchozí zdarma. Vedle tohoto excelovského nástroje se na trhu začínají objevovat i komerční programy. Jedním z nich je i Energie 2008 (Obr. 1), na kterou se v tomto příspěvku podíváme podrobněji.

Obr.1 Základní prostředí programu se zadáním klimatických dat

Jde o novou verzi již řadu let nabízeného nástroje pro hodnocení energetické bilance budov. Starší verze programu umožňovaly výpočet potřeby energie na vytápění a průměrného součinitele prostupu tepla obálky budovy včetně zpracování energetického štítku podle ČSN 730540-2 a energetických průkazů podle vyhlášky č. 291/2001 Sb. Verze nová byla podstatně rozšířena o výpočet potřeby energie na chlazení, osvětlení, úpravu vlhkosti vnitřního vzduchu (zvlhčování i odvlhčování) a přípravu teplé vody. Metodicky postupuje program v těchto výpočtech podle nové verze EN ISO 13790 (2008) a podle stávající polooficiální metodiky k vyhlášce 148/2007 Sb. - ovšem v doplněné a opravené formě. Ve výpočtech lze zohlednit až 3 různé zdroje tepla pro vytápění i pro přípravu TV v každé z tepelných zón budovy, přičemž na výběr jsou jak obecné zdroje tepla (kotle, výměníky), tak tepelná čerpadla či kogenerační jednotky (Obr. 2). Podobné možnosti jsou i pro zdroje chladu. Do energetické bilance budovy je možné zahrnout i ohřev vody v solárních kolektorech a výrobu elektřiny ve fotovoltaických panelech. Mezi výsledky výpočtu lze nalézt nejen měrné spotřeby energie budovy (celkové i dílčí), ale i spotřebu primární energie a emise CO₂.

Obr. 2 Zadání zdrojů tepla pro dílčí zónu

Program obsahuje šablonu průkazu energetické náročnosti budov podle vyhlášky 148/2007 Sb. i šablonu energetického štítku obálky budovy podle ČSN 730540-2. Obě šablony jsou určené pro MS Word a lze je vyvolat přímo z programu, přičemž se do nich automaticky přenesou vypočtené hodnoty. Uživatel může následně samozřejmě většinu hodnot podle svého uvážení ještě měnit. Pro slovenské uživatele nabízí program také výpočet energetické hospodárnosti budov podle vyhlášky MVRR č. 625/2006 Z.z. včetně šablony energetického certifikátu budovy.

Podobným rozšířením mimo rozsah vyhlášky č. 148/2007 Sb. je i možnost hodnocení energetické bilance nízkoenergetických a energeticky pasivních rodinných domů. Použitá metodika bude v dohledné době uveřejněna jako příloha D ve změně ČSN 730540-2 a předpokládá se její standardní používání při prokazování splnění limitů pro nízkoenergetickou výstavbu (např. v rámci žádostí o nejrůznější dotace).

Všechny uvedené postupy jsou standardně prováděny s měsíčním krokem výpočtu. Uživatelé programu mají k dispozici klimatická data jak smluvní, tak konkrétní pro určitou lokalitu (podle okresů či nadmořských výšek). Pro jednodušší, pouze vytápěné budovy nabízí program i sezónní výpočet (tj. výpočet pro otopnou sezónu s určitým počtem denostupňů). Provozní parametry interiéru budovy se nezadávají jako u NKN s pomocí předdefinovaných profilů, ale jsou otevřené pro individuální zadání všech údajů.

Samotné zadávání vstupních dat probíhá formou vyplňování řady formulářů. Uživatel má průběžně k dispozici nápovědu ke všem položkám, různé pomocné výpočty a katalogy konstrukcí a okrajových podmínek (Obr. 3). Program přitom funguje jako určitý průvodce celým procesem - upozorňuje na hlavní chyby a požaduje zadání jen těch veličin, které mají pro zvolený typ výpočtu smysl.

Obr. 3 Formulář pro zadání konstrukcí v kontaktu se zeminou a pomocný výpočet

Řadu dílčích výpočtů - hlavně v rámci stanovení měrné tepelné ztráty prostupem - lze navíc provádět ve dvou stupních přesnosti: buď orientačně s použitím činitelů teplotní redukce, nebo přesněji podle metodik z evropských či národních norem. Vliv tepelných mostů lze zohlednit v energetické bilanci budovy obdobně: buď jen volitelnou přirážkou k součinitelům prostupu tepla plošných konstrukcí, nebo detailně přes lineární a bodové činitele prostupu tepla dílčích tepelných mostů a vazeb.

Podrobně je zpracován i výpočet solárních zisků, kde lze zohlednit nejen běžné průsvitné konstrukce, ale i řadu pokročilejších prvků pro pasivní získávání sluneční energie (průsvitné tepelné izolace, Trombeho stěny, zimní zahrady).

Výsledky hodnocení lze získat buď ve formě textového protokolu o výpočtu, nebo jako řadu grafů - a samozřejmě také jako protokoly podle vyhlášek MPO ČR 148/2007 Sb. a MVRR SR 625/2006 Z.z. (Obr. 4). Pro rychlé porovnání s normovými či vyhláškovými požadavky obsahuje program Energie 2008 i modul pro vyhodnocení výsledků.

Obr. 4 Protokol o výpočtu, grafický výstup a energetický průkaz

Distribuci programu Energie 2008 zajišťuje K-CAD s.r.o., z jehož stránek (www.kcad.cz) lze získat nejen ceník, ale i demo verzi produktu.