Software Energie 2009 a dotační program Zelená úsporám

O ambiciózním dotačním programu "Zelená úsporám" se v současné době intenzivně diskutuje jak v médiích, tak mezi vlastníky nemovitostí. Stranou nezůstávají ani autorizovaní inženýři, kteří mohou - v tomto případě bez dalších zkoušek - zpracovávat potřebnou dokumentaci a energetické výpočty. I když se pro účely zpracování žádostí o dotace metodika výpočtu energetické náročnosti rodinných a bytových domů hodně zjednodušila, stále se jedná o dosti komplikovaný výpočet vycházející z řady evropských norem. Zdaleka nejefektivnější je proto použít pro potřebné energetické výpočty některý z nabízených specializovaných programů.

V České republice se pro hodnocení energetického chování budov dosud používají především tři programy: zdarma dostupný tabulkový procesor NKN [1] a komerční programy PENB [2] a Energie [3]. Všechny zmíněné programy slouží hlavně jako nástroje pro zpracování průkazu energetické náročnosti budov podle vyhlášky 148/2007 Sb. a energetického štítku obálky budovy podle ČSN 730540-2. Obecné výpočetní postupy, které jsou v těchto programech použity, umožňují modelovat poměrně detailně prakticky všechny dílčí energetické spotřeby budov - ovšem současně vyžadují i detailní zadání velkého množství vstupních údajů. Snadno se pak lze dostat do situace, kdy uživateli nezbývá než některou z desítek hodnot v dobré víře odhadnout či zanedbat. Stejně tak lze bohužel i poměrně snadno některou z hodnot záměrně upravit tak, aby ovlivnila pozitivně či negativně výsledek. Prostor pro podobné úpravy je zde přitom relativně velký, protože vyhláška 148/2007 Sb. ponechává zpracovatelům výpočtů v řadě míst dosti volné ruce.

Dotační program "Zelená úsporám" je v tomto směru mnohem méně benevolentní. Odvolává se totiž na technické normalizační informace TNI 730329 a TNI 730330, které poměrně jednoznačně definují, jak postupovat při hodnocení energetické náročnosti rodinných a bytových domů s nízkou spotřebou energie. Tyto dokumenty jsou sice primárně zaměřeny na výpočty nízkoenergetických a energeticky pasivních budov, ale jejich využití i pro ostatní rodinné a bytové domy umožňuje jednoznačně definovat celou řadu zásadních údajů, např.:

1. okrajové podmínky pro výpočty
   Obě TNI uvažují pro celé území ČR jednotná klimatická data. Pracují zásadně s průměrnými měsíčními teplotami venkovního vzduchu a s celkovou měsíční energií dopadajícího slunečního záření. Výsledkem výpočtu pak není "skutečná" energetická náročnost domu v konkrétní lokalitě, ale určitá referenční hodnota, s jejíž pomocí je možné přímo srovnat různé rodinné a bytové domy.
2. vnitřní zisky
   Vnitřní zisky od osob, spotřebičů a osvětlení se odvozují v obou TNI od předpokládaného počtu bytů a osob v budově. Jednoznačně je přitom definována minimální potřebná podlahová plocha na 1 osobu, aby nebylo možné ve výpočtu uměle zvyšovat vliv vnitřních zisků.
3. teplo na přípravu teplé vody a další spotřeby
   Teplo potřebné na přípravu teplé vody za rok se podle obou TNI odvozuje rovněž od předpokládaného počtu osob. Stejným způsobem se postupuje i při stanovení roční spotřeby energie na osvětlení. Další pomocné energetické spotřeby (čerpadla, ventilátory, regulace) jsou závislé na počtu bytů a na způsobu vytápění, větrání apod. - a jsou opět jednoznačně číselně v TNI definovány.
4. větrání
   Objemový tok čerstvého vzduchu se v metodice obou TNI odvozuje od počtu osob a uvažuje se zcela stejně pro přirozené i pro nucené větrání.

Díky takto pevně daným vstupním parametrům je výrazně omezena možnost záměrné či nezáměrné manipulace s výpočtem a značně se zvyšuje jeho kontrolovatelnost. V situaci, kdy se podávají žádosti o nárokové dotace, je použití podobného typu metodiky velice rozumné.

Bohužel to ale současně znamená, že je nutné pro výpočty použít takový výpočetní nástroj, který podporuje postupy podle TNI 730329 a 730330. Oblíbený a snadno dostupný NKN s metodikou TNI kompatibilní zatím není - mimo jiné i proto, že nepodporuje výpočty s použitím průměrných měsíčních teplot. Zbývající dva komerční programy výpočty podle obou TNI již umožňují či brzy umožňovat budou. Podívejme se více na program Energie a na způsob, jakým jsou do něj integrovány metodiky TNI 730329 a TNI 730330.

Program Energie ve verzi 2009 umožňuje několik typů výpočtů v závislosti na požadovaných výsledcích. Kromě výpočtů podle obou TNI je možné hodnotit energetickou náročnost budov i standardním měsíčním postupem podle EN ISO 13790 a národních vyhlášek MPO ČR 148/2007 Sb. a MVRR SR 625/2006 Z.z. Pro orientační výpočty jednoduchých budov je podporován i sezónní výpočet, který odpovídá v principu tradiční denostupňové metodě. Volba typu výpočtu se provádí hned v úvodu zadávání vstupních dat (Obr. 1), přičemž je ale vždy následně možné typ výpočtu i změnit, aniž by kvůli tomu bylo nutné měnit další data.

Obr. 1 Volba typu výpočtu a vložení standardních okrajových podmínek

V závislosti na zvoleném typu výpočtu program dále určitým způsobem uživatele "naviguje", tj. ukazuje, jaká data je třeba zadat, jaká se nastavují automaticky a jaká nejsou pro výpočet vůbec potřeba. Použije-li se metodika TNI, není například třeba definovat podrobně zisky od osob, příkony osvětlení či spotřebu teplé vody, jako je tomu u detailního měsíčního výpočtu podle vyhlášky 148/2007 Sb. Místo toho se nadefinují pouze počty osob a bytů a z nápovědy se vybere správná hodnota roční spotřeby pomocné energie (Obr. 2). Automaticky se rovněž spočte předepsaná hodnota objemového toku větracího vzduchu a vloží se příslušné záložky (Obr. 3). V energetické bilanci lze i při postupu podle TNI zohlednit až 3 různé zdroje tepla pro vytápění a pro přípravu teplé vody v každé z tepelných zón budovy, přičemž na výběr jsou jak obecné zdroje tepla (kotle, výměníky), tak tepelná čerpadla či kogenerační jednotky. Samozřejmě lze zohlednit i ohřev vody v solárních kolektorech a výrobu elektřiny ve fotovoltaických panelech.

Obr. 2 Zadání počtu osob a bytů a dílčích smluvních spotřeb

Obr. 3 Definice objemových toků větracího vzduchu a zpětného získávání tepla

Samotné zadávání vstupních údajů probíhá formou vyplňování řady formulářů. Uživatel má průběžně k dispozici nápovědu ke všem položkám, různé pomocné výpočty a katalogy konstrukcí a okrajových podmínek. Řadu dílčích výpočtů - hlavně v rámci stanovení měrné tepelné ztráty prostupem - lze navíc provádět ve dvou stupních přesnosti: buď orientačně nebo přesněji podle metodik z evropských norem (uvažují se jako standard při postupu podle TNI). Vliv tepelných mostů lze zohlednit v energetické bilanci budovy obdobně: buď jen přibližně přes volitelnou přirážku k součinitelům prostupu tepla plošných konstrukcí, nebo detailně přes lineární a bodové činitele prostupu tepla dílčích tepelných mostů a vazeb.

Vliv solárních zisků se v programu zohledňuje vždy podrobně postupem podle EN ISO 13790. Započítat lze přitom nejen běžné průsvitné konstrukce (okna, balkónové dveře, lehké prosklené fasády), ale i řadu pokročilejších prvků pro pasivní získávání sluneční energie (průsvitné tepelné izolace, Trombeho stěny, solární větrané stěny, zimní zahrady).

Mezi výsledky výpočtu lze nalézt nejen měrné spotřeby energie budovy (celkové i dílčí, tj. spotřebu energie na vytápění, chlazení, osvětlení, mechanické větrání a přípravu teplé vody), ale i spotřebu primární energie a emise CO₂. Samostatně je uváděna vždy i měrná potřeba tepla na vytápění (bez vlivu účinností dílčích částí otopné soustavy), která se dokladuje v žádostech o dotace z programu "Zelená úsporám".

Obr. 4 Měsíční spotřeby nízkoenergetického RD stanovené podle TNI 730329

Zajímavou informací bývá i procentuální rozložení měrných tepelných toků (ztrát) přes dílčí obalové konstrukce, které lze získat jak ve formě tabulky, tak ve formě grafu. Grafické výstupy ukazují i měsíční rozložení jednotlivých spotřeb (Obr. 4) a celkové roční spotřeby (měrné, celkové a podle energonositelů).

Program obsahuje také šablonu průkazu energetické náročnosti budov podle vyhlášky 148/2007 Sb. a 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.

Program Energie je průběžně aktualizován jak s ohledem na změny předpisů a norem, tak díky různým podnětům od stávajících uživatelů. V současné době obsahuje kompletní výpočty související s hodnocením energetické bilance budov podle TNI 730329, TNI 730330, ČSN 730540, EN ISO 13790 a souvisejících evropských norem a podle národní metodiky hodnocení energetické náročnosti budov k vyhlášce 148/2007 Sb.

Literatura

[1] Kabele, K., Urban, M., Kabrhel, M., Adamovský, D., Musil, R.: Národní kalkulační nástroj, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra 125, Praha 2007-2009. http://tzb.fsv.cvut.cz/projects/nkn/
[2] Protech s.r.o.: Software PENB, Nový Bor 2009. http://www.protech.cz
[3] Svoboda, Z.: Software Energie 2009, Kladno 2009. http://www.kcad.cz