Statistický přehled panelových domů v krajích ČR
Článek se zaměřuje na dopady panelové výstavby v ČR. Zabývá se zejména energetickou a ekonomickou náročností panelových domů a jejich současným stavem před a po provedených rekonstrukcí.
ÚVOD
Stav panelových domů je v současné době velmi diskutované téma. Důvodem je jejich vysoká energetická náročnost a špatný technický stav, případně problémy související s již provedenými úspornými opatřeními. Jelikož zastoupení panelových domů v ČR představuje třetinu všech trvale obydlených bytových domů, je nutno řešit tuto problematiku detailněji než doposud a zabývat se efektivními řešeními podle jejich skutečného tepelně technického stavu, stáří, rozměrů apod. Díky masivní vlně rekonstrukcí posledních let, hlavně v oblasti zateplování obvodových plášťů a střech a výměn oken, vyvstávají nové problémy a otázky týkající se dopadů nejfrekventovanějších opatření. Nejedná se jen o dopady ekonomické (energetické) a ekologické, ale i hygienické (problémy s výměnou vzduchu, s vlhkostí, plísněmi).
ENERGETICKÁ NÁROČNOST PANELOVÝCH DOMŮ V ČR
S vysokou spotřebou energie na vytápění panelových domů souvisí jak ekonomická náročnost pro samotné uživatele bytu, tak i vysoká zátěž pro životní prostředí při výrobě tepla na pokrytí ztrát způsobených nejen prostupem obvodovým pláštěm, střechou a okny, ale z velké části i neektivním systémem rozvodu tepla (ztráty rozvody tepla cestou z centrálních tepláren).
Obrázek 1: Měrná reálná spotřeba tepla na vytápění panelových domů za sledovaná období. (zdroj: EkoWATT)
Na obrázku 1 lze pozorovat, jakým způsobem klesala spotřeba tepla na vytápění sledovaného vzorku panelových domů. V roce 1999 se měrná spotřeba nejčastěji pohybovala v rozmezí 90 - 210 kWh/m2.rok. V porovnání s rokem 2007, kdy dosahovala spotřeba tepla na vytápění hodnot 70 - 170 kWh/m2.rok, klesla spotřeba panelového domu oproti roku 1999 v průměru o 20 %. Tento fakt úzce souvisí s probíhajícími rekonstrukcemi panelových domů a s šetrnějším chováním jejich uživatelů.
Obrázek 2: Vývoj normových požadavků ČSN 73 0540 na součinitel prostupu tepla konstrukcí. (zdroj: EkoWATT)
Důvodem současného stavu panelových domů je i fakt, že v období realizace staveb byly v platnosti předpisy a normy s mnohem nižšími požadavky na tepelný odpor konstrukcí než je tomu dnes. Tomu byla výstavba přirozeně přizpůsobena. Hodnota tepelného odporu obvodových konstrukcí obytných budov se výrazně zvýšila např. v roce 1979 na základě revize normy ČSN 73 0540 v souvislosti s tehdejší probíhající světovou energetickou krizí. V důsledku této revize přešla většina panelových soustav na zateplení obvodových konstrukcí s vnitřní tepelnou izolací tloušťky 80 mm. K dalším zvýšením došlo po roce 1992, kdy byla přibližně skončena panelová výstavba. Další změnou bylo např. zavedení součinitele prostupu tepla U [W/m2.K] v ČSN 73 0540 z roku 2002 namísto dříve používaného tepelného odporu R [m2.K/W].
Obrázek 3: Roční spotřeba energie na vytápění obytných budov. (zdroj: EkoWATT)
Panelová výstavba probíhala převážně v letech 1948-1992. Lze ji zhruba rozdělit do dvou fází - první fáze před a druhá fáze po revizi tepelně technické normy v roce 1979. Obrázek 3 uvádí srovnání energetické náročnosti budov na vytápění postavených v době panelové výstavby a v době po ní. Novostavby vzniklé po roce 1992 vykazují vyšší úsporu energie o cca 30 % oproti budovám druhé fáze (po roce 1979) panelové výstavby, která byla k živonímu prostředí šetrnější než zmiňovaná první. Nízkoenergetické, resp. pasivní domy jsou v porovnání s druhou fází panelové výstavby šetrnější o cca 80 %, resp. 95 %.
POČTY PANELOVÝCH DOMŮ V ČR
Počet panelových bytových domů v ČR dosahuje téměř 200 tisíc. Počty bytů v těchto domech činí 1,2 milionu, což tvoří zhruba 55 % všech bytů v bytových domech a cc 30 % bytů celého bytového fondu ČR.
Obrázek 4: Rozdělení bytového fondu podle celkové plochy. (zdroj: Porsenna, 2008)
Obrázek 5: Počty bytů panelových domů v jednotlivých částech ČR. (zdroj: EkoWATT)
TYPY STAVEBNÍCH SOUSTAV
Panelové domy byly stavěny v konstrukčních soustavách, které se lišily převážně v rozměrech stěnových prvků, v typech bytových jader, v případném zateplení a podle roku výstavby. Dále se navíc tyto soustavy modifikovaly do variant podle lokality vzniku.
Nejpoužívanější panelové soustav v ČR: BANKS, B 70, G 57, HKS 70, Larsen & Nielsen, OP 1.11, OP 1.21, PS 69, PS 69/2, T 06 B, T 08 B, VVÚ ETA.
Obrázek 6: Typy a varianty stavebních soustav. (zdroj: EkoWATT)
Rozdílům mezi jednotlivými soustavami se budeme detailněji věnovat na webu www.panelovedomy.ekowatt.cz.
Každý z typů panelových soustav má svá specifika, ovšem z jednoho podstatného hlediska se výrazně neliší, a to nízkou kvalitou provedení a použitých materiálů.
TYPY BYTOVÝCH JADER
Jedním z mnoha znaků odlišující panelové soustavy je typ bytového jádra, resp. jeho odvětrání. Bytovým jádrem se rozumí prefabrikovaný komplet technicko hygienického zařízení bytu, který byl při výstavbě panelových bytových domů zabudován do připravené dispozice bytu.
V šachtě jádra se mohou nacházet dvě, jedno nebo žádné stoupací potrubí. V případě dvou stoupacích potrubí slouží jedno potrubí k odvětrání WC a koupelny a druhé k odvětrání kuchyně, v případě jednoho stoupacího potrubí se odvádí vzduch z WC, koupelny i kuchyně současně. Ve třetím případě bez potrubí slouží k výměně vzduchu pouze přirozené větrání okny.
Bytová jádra byla vyráběna ve dvou konstrukčních variantách. Ve variantě tzv. lehké prefabrikace (zastoupení na trhu cca 95 %) a ve variantě železobetonové (cca 5%). Stěny u lehké prefabrikace byly tvořeny polystyrenovými deskami, dřevěným rámem a opláštěním, většinou z umakartu.
| typ bytového jádra | typ panelové soustavy | počet stoupacích potrubí |
|---|---|---|
| B 2 - D | T01B, T02B, T03B, G 40, G57, HK60, HKS70 | 1 |
| B 2 - P | G 57 | 1 |
| B 2 - G | G 57 | 0 |
| B 2 - S | montované skelety | 1 |
| B 3 | G57, T06B, T08B, VOS, HK65, VVÚ ETA, LN1, HKS-70, PS-69/2 | 1 |
| B 4 | HK65, T06B, T08B | 1 |
| B 6 | NKS70, BANKS, Larsen-Nielsen, VVÚ ETA, P1.11 | 2 |
| B 7 | B70, NKSG, BANKS, Larsen-Nielsen, VVÚ ETA, P1.11 | 2 |
| B 8 | PS 69 | |
| B 9 | Larsen-Nielsen, P1.11, P1.21, VVÚ ETA, PS69/2, B70 | 2 |
| B 9 - M | 1 | |
| B 10 | VOS, B70, PS69, NKSG, VVÚ ETA, LN1, P1.11, P1.21 | 2 |
Tabulka 1: Typy bytových jader včetně počtu stoupacího potrubí a odpovídající stavební soustava.
(zdroj: Doc.Ing. Hana Gattermayerová, CSc [1])
CENY TEPLA V JEDNOTLIVÝCH KRAJÍCH ČR
Při návrhu řešení rekonstrukce panelového domu je důležité přihlížet i ke skutečnosti současných cen energií, které se mohou lokalitou výrazně lišit. Např. v krajích s nízkou cenou energií nemusí být některá řešení dostatečně efektivní na to, aby se investice vrátila v podobně úspor nákladů na vytápění.
Tabulka 2: Předběžné ceny tepelné energie částí krajských měst pro rok 2009. (zdroj: ERÚ [2])
Cena tepla může být buď jednosložková, nebo dvousložková. Dvousložková se skládá ze složky stálé (fixní) a složky spotřební (variabilní). Stálá složka vyjadřuje podíl konkrétního zákazníka na provozních nákladech dodavatele tepla. Stálá složka není závislá na ročním odebraném množství energie. Variabilní složka zahrnuje cenu za odebrané teplo, resp. náklady na výrobu tepla.
Obrázek 7: Cenové relace dálkového tepla v jednotlivých krajích ČR. (zdroj: EkoWATT)
Mapa ČR na Obrázek 7 uvádí rozsah současných cen tepla jak centrálních menších kotelen, tak velkých regionálních výtopen a tepláren jednotlivých krajů.
Obrázek 8: Průměrné výsledné ceny tepelné energie pro konečného spotřebitele k 1.1.2009. (zdroj: ERÚ)
Cena tepla se liší typem primárního zdroje energie (a to buď lokálního nebo centrálního). V případě lokálních zdrojů je cena za GJ vyrobeného tepla dána především cenou paliva (např. zemního plynu), která se na území ČR výrazně nemění (cca 1,14 až 1,16 Kč/kWh = 315 až 320 Kč/GJ).
Velmi odlišná je však regionální cena tepla z centrálních výtopen a tepláren. Odlišnost ceny je dána jak typem paliva (mazut, topný olej, hnědé a černé uhlí atd.), tak tepelnými ztrátami v rozvodech CZT, což se projeví ve finále na ceně tepla za odebraný GJ u konečného spotřebitele. Vyrobený GJ tak může stát od 160 do 700 Kč/GJ (0,6 až 2,5 Kč/kWh). Tuto informaci lze najít v oficiálních zprávách tepláren, výtopen a výročních zprávách ERÚ. Avšak v některých regionech (např. v libereckém kraji) se může celková cena tepla (dle faktur reálných případových studii) pohybovat v mnohem větších relacích - cca 1000 Kč/GJ (3,6 Kč/kWh). (zdroj: EkoWATT)
Obrázek 9: Závislost ceny tepelné energie pro konečné spotřebitele v roce 2008
na využití instalovaného tepelného výkonu zdroje tepelné energie. (zdroj: ERÚ)
Obrázek 9 naznačuje obecnou tendenci klesání ceny tepelné energie pro konečného spotřebitele v závislosti na využití vyššího tepelného výkonu. Tento poznatek se ukázal být velice důležitým z pohledu návrhu úsporných opatření panelových domů. Jednotlivá úsporná opatření lze vyhodnotit citlivostní analýzou pro různé kraje a regiony a stanovit, kde na území ČR budou která opatření z hlediska investice návratná.
Obrázek 10: Průměrné ceny tepelné energie pro konečného spotřebitele v průběhu let 2001 až 1.1.2009. (zdroj: ERÚ)
Data použitá v této kapitole jsou k 10/2009, meziroční nárůst cen se pohybuje řádově od 3 do 5% (viz www) a z důvodu zvýšení daně z 19 na 20% je letošní cena tepla nepatrně vyšší než minulý rok. Vyhodnocení energetického regulačního úřadu opět můžeme očekávat k říjnu tohoto roku.
SOUČASNÁ SITUACE REKONSTRUKCÍ PANELOVÝCH DOMŮ
Současný stav rekonstruovaných panelových domů je sice po energetické stránce uspokojivý, ale díky úzce vymezené aplikaci běžných úsporných opatření a často jednostrannému pohledu na věc se během následujících let vyskytly problémy.
První závažnější nedostatek současné praxe je návrh tloušťky tepelné izolace vnějšího kontaktního zateplovacího systému pouze z pohledu ekonomické návratnosti, jejíž definice ve vyhlášce nepočítá s růstem cen energií, který není nezanedbatelný. Díky tomuto faktu se následně setkáváme s tím, že investice není tak návratná, jak se původně předpokládalo a vzniká tak nedůvěra k podobným investicím.
Druhým aktuálním problémem je již zmíněná nedostatečná výměna vzduchu a s ní související zhoršená kvalita vnitřního prostředí budov (zvýšená koncentrace CO2) způsobená právě aplikací úsporných opatření vedených pouze vidinou úspor tepla na vytápění. Zateplením obvodových konstrukcí, výměnou starých oken za těsná, zatěsněním větracích otvorů uživateli a zároveň nefunkčností zastaralé vzduchotechniky dochází k mnoha komplikacím ať už z hlediska hygienického, tak i stavebního. Nedostatek čerstvého vzduchu, zvýšená teplota, vlhkost a koncentrace CO2 a produkce dalších škodlivin a spalin v interiéru způsobují nepříjemné a nevyhovující mikroklima místnosti, vznik plísní, narušení stavebních konstrukcí atd.
Třetí oblast vznikajících problémů se týká neefektivního využívání energie, resp. zbytečných energetických ztrát. Jedná se zejména o ztráty v rozvodech pro vytápění a pro teplou vodu v průběhu cesty od zdroje ke spotřebiteli. Tyto ztráty mohou v některých případech dosáhnout až 80 % celkové potřeby energie.
ZÁVĚR
V současnosti prováděné rekonstrukce jsou z krátkodobého hlediska energeticky celkem přínosné, ovšem z dlouhodobého hlediska je důležité mít na zřeteli měnící se podmínky, dopady běžných opatření a možnosti využití nových technologií. Ale opět s přihlédnutím k reálnému stavu a lokalitě budovy, cenám energií apod. Problematiku panelových domů lze do jisté míry řešit komplexně a celoplošně, ale od určitého momentu by měly nastoupit úvahy o vhodnosti použití standartních opatření pro konkrétní objekt či o možnosti využití dalších zatím ne zcela běžných alternativ, které se v nedaleké budoucnosti mohou stát důležitým bodem úspor energií.
Seznam literatury:
[1] Studijní a typizační ústav (1980): Katalogový přehled stavebních soustav bytových a občanských objektů. Studijní a typizační ústav, Praha.
[2] ERÚ (26.3.2009): Přehled předběžných cen tepelné energie v ČR k 1.1.2009.
[3] Porsenna (2008) http://www.porsenna.cz/cs/o-p-s/
[4] Brož, K.: Zásobování teplem. Skriptum ČVUT v Praze, 2002.
[5] ČSN 74 7110 "Bytové jádra" ze dne 16. března 1987 v platném současném znění včetně změn.
[6] ČSN 730540 Tepelná ochrana budov, ČNI 2002 - 2007
[7] ČSN EN ISO 13790 Tepelné chování budov -Výpočet potřeby energie na vytápění, ČNI Praha 2005
The article is focused on the block of flats communist building heritage - consequences in the Czech Republic. It is dealing with energy and economical criteria and the contemporary state of such buildings before and after retrofits. Results of low quality way of made reconstructions is statistically described below.