Software pro hodnocení energetické náročnosti budov podle vyhlášky č.148/2007 Sb.

A.Úvod

Firma PROTECH s.r.o. Nový Bor se zabývá vývojem programu, který by umožňoval vytisknout závěrečný Průkaz energetické náročnosti budovy včetně grafického vyjádření vypočítaných hodnot.

Svou koncepcí program vychází a plně navazuje na již dodávané programy na zpracování Energetického štítku obálky budovy podle ČSN 73 0540-2:2007.

Program bude dodáván ve dvou verzích. V současné době je dokončován modul ENB, který je napojen jak na program Tepelné ztráty (TZ) podle ČSN 06 0210, tak na program Tepelný výkon (TV) podle ČSN EN 12831. Po dokončení a uvedení do praxe bude modul ENB doplněn tak, aby pro práci s modulem uživatelé nepotřebovali vlastnit licenci k programu TZ nebo TV.

B. Podklady k metodě výpočtu

Přípravné práce na zpracování modulu byly zahájeny na podzim roku 2007. Jediným podkladem byl v té době program NKN a literatura k němu, zpracované na katedře TZB, Stavební fakulty ČVUT Praha a metodická příručka, zveřejněná na webových stránkách Ministerstva průmyslu a obchodu. Po zjištění, že publikovaná teoretická část v metodické příručce MPO obsahuje nejasnosti a nepostačuje ke zpracování podkladu pro vývoj programu, byla s katedrou TZB uzavřena oficiální smlouva o spolupráci na přípravě matematického popisu problematiky řešené ve vyhlášce 148/2007 Sb.

Počátkem roku 2008 bylo konstatováno, že některé postupy a vztahy uvedené v příručce MPO třeba přehodnotit a změnit. Dále nám byly poskytnuty některé odlišné postupy zavedené již v NKN.

Od dubna 2008 je k dispozici druhý matematický model problematiky popsané ve vyhlášce 148/2007 Sb. Tento popis byl zpracován panem doc. Dr. Ing. Zbyňkem Svobodou a popisuje výpočtový postup používaný programem Energie 2008. Lze konstatovat, že oba matematické modely se v některých principech dost liší. Další rozdíl, který má velmi velký vliv na pracnost zpracování programu je v tom, že program NKN pracuje při výpočtech s hodinovým krokem výpočtů, program Energie 2008 pracuje s měsíčním krokem. Modul ENB firmy PROTECH je založen na hodinovém kroku výpočtu, stejně jako NKN. Další odchylky ve zpracování programů NKN a Energie 2008 vyplývají z toho, že pan docent Svoboda patří k pracovníkům, kteří připravují EN zabývající se stavební fyzikou a hodnocením energetické náročnosti budov pro národní prostředí a v programu Energie 2008 jsou již zohledněny postupy z nového znění EN 13790 Výpočet potřeby energie na vytápění. Program Energie 2008 obsahuje i postupy z připravované změny ČSN 73 0540-2.

C. Koncepce modulu ENB

Modul je koncipován tak, aby bylo možné vybrat zóny, pro které má být vytištěn závěrečný protokol. Z hlediska ovládání a postupu práce s modulem ENB jsou použity postupy používané v modulu pro výpočet Štítku obálky budovy podle ČSN 73 0540-2:2007. Pro zadávání údajů je modul vybaven několika kartami.

Karta Budova

Karta je určena k vybrání druhu budovy podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. Současně jsou zobrazeny profily zón zavedené v programu NKN a hodnoty veličin, které jsou pro jednotlivé profily definovány.

Karta Zóny

Umožňuje definovat do úlohy jednotlivé zóny a zadat seznam konstrukcí tvořících obálku zóny. Pokud je modul ENB spuštěn z programu TZ (ČSN 06 0210) je možné vliv lineárních vazeb zohlednit v souladu se zněním ČSN 73 05 40 přirážkou.

Pokud je modul ENB spuštěn z programu TV (ČSN EN 12831) je možné lineární vazby přímo zadat anebo též zohlednit přirážkou. Obecně lze konstatovat, že postup využívající zadání lineárních vazeb vede k menším hodnotám měrných ztrát zóny v porovnání se "střízlivým" odhadem hodnoty přirážky. V současné době je již k dispozici celkem dost informací o reálných hodnotách Psí součinitelů lineárních vazeb.

Počet zón ani počet konstrukcí tvořících hranici zóny není omezen.

Karta Zdroje tepla

Umožňuje do úlohy definovat zdroje tepla. Jeden zdroj může být přiřazen několika zónám. Zóna může mít přiřazena několik zdrojů. U zdrojů se zadává energonositel a nezbytné účinnosti, pomocí kterých je potřeba tepla přepočítávána na dodanou energii na vstupu do budovy.

Karta Teplá voda

Podle potřeby zpracovatele lze každé zóně zadat samostatnou sadu parametrů pro výpočet potřeby energie na přípravu TV. Hodnota této veličiny slouží jako vstupní údaj pro výpočet hodnoty EP celkové roční dodané energie na přípravu TV. Pro jednotlivé zóny jsou na kartě Teplá voda zobrazeny vypočítané hodnoty uvedených veličin v členění podle jednotlivých měsíců. Každá zóna může mít svůj vlastní zdroj tepla určený jen k ohřevu TV.

Karta Kolektory

Na této kartě lze každé zóně zadat seznam kolektorových polí s určením, zda energie dodávaná do zóny je určena jen pro ohřev TV nebo i pro vytápění. Vypočítaná hodnota energetického přínosu od kolektorů je na kartě Kolektory zobrazena v členění po měsících. Energetický přínos od kolektorů je zohledňován při výpočtu energie dodané v jednotlivých měsících na přípravu TV, případně na vytápění.

Karta Čerpadla

Každé zóně lze zadat seznam čerpadel s určením, zda přísluší vytápění, chlazení nebo přípravě TV. Na kartě jsou v členění po měsících zobrazeny vypočítané hodnoty pomocné energie pro jednotlivé zóny a účel použití čerpadel.

Karta Zdroje chladu

Umožňuje definovat zdroje chladu. Jeden zdroj může být přiřazen několika zónám a současně zóna může mít přiřazeno několik zdrojů. U zdrojů se zadává energonositel a nezbytné účinnosti.

Karta VZT

Slouží k zadání veličin charakterizujících zařízení VZT z hlediska spotřeby pomocné energie. Každé zóně lze zadat seznam zařízení VZT. Jedno zařízení lze přiřadit několika zónám.

Karta Bilance

Karta je určena k přehlednému zobrazení vypočítaných hodnot. Obsahuje tabulku Hlavní energie a tabulku Pomocné energie. Tyto tabulky umožňují zvlášť zobrazovat výsledky pro vytápění, TV, větrání, chlazení a osvětlení v souladu s obsahem Průkazu k výpočtu podle vyhlášky č. 148/2007 Sb.

Pro jednotlivé zóny jsou hodnoty zobrazovány v členění po měsících.

Karta ENB

Blok Výsledky na kartě ENB obsahuje zobrazení souhrnných hodnot pro Vytápění, TV, Větrání, chlazení a Osvětlení, které jsou podkladem pro tisk grafického vyjádření Průkazu energetické náročnosti budovy. Vypočítané hodnoty jsou zobrazeny pro ty zóny, u kterých uživatel nastaví požadavek na zahrnutí do výpočtu.

Na této kartě může uživatel doplnit výpočet také o zadání roční energii vyprodukované fotovoltaickými články a kogeneračními jednotkami.

V bloku Hodnocení je k dispozici údaj o zařazení budovy do třídy A až G. V bloku Energonositelé je celková dodaná energie rozdělena mezi jednotlivé energonositele.

Tisk

Tiskový dokument obsahuje údaje podle Přílohy č. 4 k vyhlášce č. 148/2007 Sb., včetně grafického vyjádření Průkazu energetické náročnosti budovy.

Vstupní bloky pro zadání požadovaných údajů jsou součástí příslušných výše popsaných karet.

Závěr

V současné době tedy existují dva podobné matematické modely, pomocí kterých lze vypočítat hodnoty veličin požadovaných při zpracování Průkazu energetické náročnosti budov podle vyhlášky č. 148/2007 Sb. Souběžně je připravován konečný popis matematického modelu výpočtů pro účely vyhlášky č. 148/2007 Sb., který vychází z poznatků s prací NKN.

Blíží se tedy již doba, kdy snad budou k dispozici takové podklady, aby bylo možné bez zbytečného mrhání času analytiků a programátorů začít připravovat standardní komerční program pro zpracování hodnocení budov. Zahájení prací na programu zabývajícím se takto složitou problematikou, při absenci jednoznačného a odbornou veřejností obecně uznávaného matematického modelu je nutno považovat za hazard.

Zásadním nedostatkem vyhlášky č. 148/2007 Sb. je, že výrazným a přehledným způsobem od sebe neoddělila hodnocení stavebních konstrukcí tvořících plášť budovy a hodnocení budovy vybavené technickým zařízením, které značným způsobem ovlivní zařazení budovy do třídy energetické náročnosti.

Jelikož je dokument Energetický štítek obálky budovy podle ČSN 73 00540-2:2007 v řadě případů požadován, bude modul ENB vybaven nabídkou pro tisk tohoto dokumentu.

V další fázi bude modul ENB doplněn o výpočet hodnocení nízkoenergetických objektů. Jedná se o metodiku vypracovanou na Fakultě stavební ČVUT v Praze a připravuje se její zapracování do ČSN 73 0540.