Reklama

Optimalizace nákladů životního cyklu rodinného domu z pohledu facility managementu

doc. Ing. Alena Tichá, Ph.D, Ing. Michal Prak

Recenzovaný

Tento článek je zaměřen na možnosti projektanta ve spolupráci s facility manažerem ovlivnit náklady stavebního díla spojené s jeho životním cyklem. Na příkladě stavby rodinného domu jsou využity poznatky z facility managementu. Navrženy jsou čtyři varianty rodinného domu, pro které jsou vypočítány položkové rozpočty, energetické bilance domu a další náklady životního cyklu stavby. Na závěr jsou jednotlivé varianty porovnány a je nastíněno, která z variant je pro budoucího uživatele nejvýhodnější.

Reklama

Úvod

Cílem této práce bylo zaměřit se na cenu a náklady stavebního díla z pohledu uživatele. Přesněji řečeno představit možnosti budoucího uživatele ovlivňovat náklady a cenu stavebního objektu během jeho životního cyklu. Zároveň bude využito činností a znalostí facility managementu.

Návrh jednotlivých variant

Byly navrženy čtyři varianty rodinného domu z různých materiálů a technologií. Rozdíl mezi jednotlivými variantami je především ve způsobu zateplení objektu a způsobu vytápění. Aby byly varianty co nejlépe srovnatelné, má každá z nich stejný obestavěný prostor a měnit se bude jen užitná plocha objektu v závislosti na tloušťce obvodových konstrukcí. Konkrétněji jsou dvě varianty navrženy jako dřevostavby s rámovou konstrukcí z KVH hranolů, třetí varianta je dřevostavba využívající I nosníky Steico a poslední varianta bude zděná stavba z tvárnic Porotherm 50 T Profi. Pro všechny varianty je uvažováno stejné umístění stavby a tím pádem i stejné klimatické podmínky, které mohou ovlivnit výsledek energetické bilance budovy.

Pro jednotlivé varianty se spočítala cena stavby (náklady na pořízení), náklady na provoz objektu (vytápění, elektrická energie, atd.) a také náklady na údržbu a likvidaci během životního cyklu stavby. Provozní náklady jsou kalkulovány na základě výsledků energetické náročnosti budovy a cen energií, které budou během životního cyklu stavby zapotřebí. Energetická náročnost budovy byla spočítána pomocí programu PHPP (Passive House Planning Package) od Passivhaus Institut. Tento program je nejrozšířenější plánovací nástroj pro navrhování a optimalizaci nízkoenergetických a pasivních domů. Nejsou opomenuty ani náklady na případnou likvidaci stavby. Jednotlivé varianty jsou porovnávány z pohledu investora. Cílem této práce je nastínit, která z těchto variant je pro investora nejvýhodnější, jak z pohledu nákladů na pořízení samotné stavby, tak z pohledu nákladů na využívání stavby během jejího životního cyklu.

Jako vstupní varianta, od které se budou ostatní varianty odvíjet, byl zvolen jednopodlažní nepodsklepený rodinný dům o jedné bytové jednotce s kapacitou 4 osoby o zastavěné ploše 118,80 m², s navazující nekrytou terasou o ploše 20,25 m². Půdorysný tvar domu je obdélník o rozměrech 14,21 × 8,36 m. Zastřešení domu je navrženo plochou střechou o sklonu 2°. Střecha bude ze tří stran krytá atikou.

Tabulka 1 – Rozdíly v návrhu jednotlivých variant
Varianta	Základy a podlaha	Obvodové kce	Střecha	Způsob vytápění
I Dřevostavba	ŽB pásy, KVH hranoly, foukaná izolace tl. 240 mm	KVH hranoly, foukaná izolace tl. 140 mm, izolační desky tl. 100 mm	KVH hranoly, foukaná izolace tl. 240 mm	Stropní vytápění HEATFLOW
II Dřevostavba	ŽB deska, EPS 100Z tl. 200 mm	KVH hranoly, MW tl. 140 mm, EPS 70F tl. 100 mm	KVH hranoly, MW tl. 240 mm	Teplovodní podlahové vytápění + tepelné čerpadlo (vzduch–voda)
III Dřevostavba	ŽB mikropiloty, „I“ nosník STEICO, konopná izolace tl. 300 mm	„I“ nosník STEICO, konopná izolace tl. 160 mm, izolační desky tl. 100 mm	„I“ nosník STEICO, konopná izolace tl. 300 mm, konopné izolační desky tl. 60 mm	Tepelné čerpadlo (vzduch–voda) teplovzdušné vytápění + rekuperace
IV Zděná stavba	ŽB deska, EPS 100Z tl. 100 mm	Porotherm 50 T Profi tl. 500 mm se zabudovanou minerální vatou	Systém Porotherm tl. 290 mm, EPS 100 – POLYDEK tl. 400 mm	Tepelné čerpadlo (vzduch–voda) teplovzdušné vytápění + rekuperace

Tabulka 2 – Pořizovací náklady objektu
Varianta	Cena stavby bez DPH [Kč]	Cena stavby s DPH [Kč]
I	2 065 669	2 375 520
II	2 124 372	2 443 028
III	2 358 214	2 711 946
IV	2 211 569	2 543 305

Energetická náročnost a provozní náklady objektu

Tato kapitola se zaměřuje na náklady jednotlivých variant během jejich provozní fáze životního cyklu stavby. Každý investor by měl již ve fázi plánování mít představu o provozních nákladech budoucího objektu. V poslední době si investoři začínají uvědomovat, že provozní náklady stavby během fáze užívání mohou i několika násobně převýšit náklady na pořízení stavby. Z pohledu běžných rodinných domů stavěných na území České republiky tvoří největší část provozních výdajů náklady na vytápění objektu. Je to dáno polohou a klimatickými podmínkami, ve kterých se Česká republika nachází. Je tedy logické se snažit náklady na vytápění objektu co možná nejvíce snížit nebo se jim úplně vyhnout. Při snaze dosáhnout úspor v oblasti energetické náročnosti objektu musíme samozřejmě počítat s vyššími investičními náklady oproti objektům s vyšší energetickou náročností. Z dlouhodobého hlediska je pro investora výhodnější dosáhnout nižších nákladů na vytápění i za cenu zvýšených počátečních nákladů na pořízení stavby. Při optimalizaci návrhu budovy s nízkou energetickou náročností se musí postupovat tak aby se dosáhlo co nejlepšího poměru nízkých provozních nákladů k nákladům na pořízení budovy.

Zefektivnění využívání energie je možné dosáhnout více způsoby: konstrukčními úpravami obvodového pláště budov s cílem odstranit tepelné mosty, návrhem technologických zařízení s nízkými energetickými nároky, optimalizací provozních zařízení a využíváním progresivních způsobů výroby energie. Způsobů je mnoho, avšak každý projekt musí zohlednit ekonomickou stránku. [4].

V současnosti existuje mnoho programů pro zjištění a optimalizaci energetické náročnosti budovy. Pro výpočet energetické bilance budovy a její následnou optimalizaci byl vybrán program PHPP – PASSIVE HOUSE PLANNING PACKAGE. Jde o jednoduchý návrhový nástroj, který umožňuje spolehlivě vypočítat energetickou bilanci budovy a její následnou optimalizaci. Podobně též [2].

Výstupem kromě mnoha dalších informací jsou ukazatelé budovy vztažené k energeticky vztažné podlahové ploše budovy a na rok. Pro další hodnocení navrhovaných variant rodinného domu jsou důležité ukazatelé potřeby tepla na vytápění, potřeba primární energie a velikost energeticky vztažné podlahové plochy objektu.

Tabulka 3 – Výsledné hodnoty energetické náročnosti budovy
Varianta	EVP objektu [m²]	Potřeba tepla [kWh/m²a]	Primární energie [kWh/m²a]
I	90,90	21,00	145,00
II	90,90	27,00	154,00
III	89,90	17,00	80,00
IV	86,00	15,00	79,00

Při kalkulaci provozních výdajů je záměrně zanedbána časová hodnota peněz. Náklady na jednotlivé provozní náklady jsou vypočítávány na základě zjištěných dat z energetické bilance budovy. Jednotková cena za vodné a stočné za m³ byla stanovena na základě získaných dat z Českého statistického úřadu na 78,56 Kč/m³ [1]. Jednotková cena za kWh pro tento výpočet byla stanovena na 4,84 Kč/kWh [3]. Veškeré provozní náklady budou uvažovány na dobu 30 let užívání objektu.

Tabulka 4 – Provozní náklady navrhovaných variant
Varianta	MJ	I	II	III	IV
EVP objektu	m²	91	91	90	86
Potřeba tepla	kWh/m² a	21	27	17	15
Roční potřeba tepla na celý objekt	kWh	1 911	2 457	1 530	1 290
Primární energie	kWh/m² a	145	154	80	79
Roční primární energie na celý objekt	kWh	13 195	14 014	7 200	6 794
Cena za kWh	Kč	4,84	4,84	4,84	4,84
Roční náklady na vytápění	Kč	9 249	11 892	7 405	6 244
Roční náklady za elektřinu	Kč	63 864	67 828	34 848	32 883
Roční spotřeba vody	m³	36,50	36,50	36,50	36,50
Cena za m³	Kč	78,56	78,56	78,56	78,56
Roční náklady na vodu	Kč	2 867	2 867	2 867	2 867
Roční provozní náklady objektu	Kč	66 731	70 695	37 715	35 750
Provozní náklady objektu na 30 let	Kč	2 001 937	2 120 856	1 131 463	1 072 512

Náklady životního cyklu stavby

Dalšími náklady životního cyklu stavby jsou náklady na opravy a údržbu a náklady na likvidaci. Náklady na opravy a údržbu byly stanoveny ve výši 10 % z pořizovací ceny objektu s DPH. Náklady na likvidaci objektu byly stanoveny pomocí, rozpočtářském programu BUILDpower S, který využívá datovou základnu RTS. Náklady na likvidaci stavby, která má před sebou celou fázi užívání jsou pouze orientační. Pro jednotlivé varianty jsou výše zmíněné náklady přehledně uvedeny v tabulce 5.

Tabulka 5 – Náklady na údržbu budovy
Varianta	Náklady na údržbu a opravy [Kč]	Náklady na likvidaci [Kč]
I	237 552	71 357
II	244 303	63 107
III	271 195	77 144
IV	254 330	136 192

Dále jsem rozdělil veškeré náklady, které jsem v této práci vypočítal do jednotlivých fází životního cyklu stavby. Budeme tedy znát celkové předpokládané náklady stavby od fáze investiční až po fázi provozní a likvidační.

Tabulka 6 – Náklady životního cyklu stavby [Kč]
Var.	FÁZE INVESTIČNÍ	FÁZE PROVOZNÍ		FÁZE LIKVIDAČNÍ	Celkové náklady ŽCS
Var.	Cena stavby s DPH	Provozní náklady (30 let)	Opravy a údržba	Náklady na likvidaci	Celkové náklady ŽCS
I	2 375 520	2 001 937	237 552	71 357	4 686 366
II	2 443 028	2 120 856	244 303	63 107	4 871 294
III	2 711 946	1 131 463	271 195	77 144	4 191 748
IV	2 543 305	1 072 512	254 330	136 192	4 006 339

Obrázek 2 – Náklady životního cyklu stavby pro všechny varianty

Obrázek 2 – Náklady životního cyklu stavby pro všechny varianty

Vyhodnocení jednotlivých variant

V této kapitole se věnuji vyhodnocení a porovnání jednotlivých navržených variant rodinného domu. Pro porovnání jsem vybral nejdůležitější parametry, které by měl investor znát dříve než, se rozhodne investovat své peníze do stavby rodinného domu. Prvním kritériem je pořizovací cena s DPH, dalším jsou provozní náklady na dobu 30 let užívání stavby, třetím kritériem jsou náklady na údržbu a opravy objektu a posledním parametrem je užitná plocha objektu. Tyto kritéria jsou společně uvedeny v tabulce 7 pro každou z navrhovaných variant.

Tabulka 7 – Hodnoty pro vyhodnocení navržených variant
Kritérium	Varianta I	Varianta II	Varianta III	Varianta IV
Cena stavby s DPH [Kč]	2 375 520	2 443 028	2 711 946	2 543 305
Provozní náklady objektu za 30 let [Kč]	2 001 937	2 120 856	1 131 463	1 072 512
Náklady údržby a opravy [Kč]	237 552	244 303	271 195	254 330
Užitná plocha objektu [m²]	90,94	91,01	90,45	86,00

Pro vyhodnocení byl každému kritériu přiřazen určitý počet bodů dle jeho důležitosti a tyto body se rozdělí v poměru mezi jednotlivé varianty podle toho, v jakém pořadí se umístí v daném kritériu. Mezi všechny kritéria se rozdělí 100 bodů. První kritérium, kterým je cena stavby s DPH jsem přiřadil 35 bodů, u druhého parametru, kterým jsou provozní náklady objektu za 30 let, se rozdělí 40 bodů, pro třetí a čtvrté kritérium, kterými jsou náklady na údržbu a opravy objektu a užitná plocha objektu je přiděleno každému z nich shodně 10 bodů. Pořadí v jednotlivých kritériích a počet získaných bodů jednotlivých variant je uvedeno v tabulce 8.

Tabulka 8 – Vyhodnocení jednotlivých variant
Kritérium	Varianta I		Varianta II		Varianta III		Varianta IV		∑ bodů
Kritérium	Pořadí	Body	Pořadí	Body	Pořadí	Body	Pořadí	Body	∑ bodů
Cena stavby s DPH [Kč]	1.	13	2.	10	4.	5	3.	7	35
Provozní náklady objektu za 30 let [Kč]	3.	7	4.	4	2.	14	1.	20	45
Náklady údržby a opravy [Kč]	1.	4	2.	3	4.	1	3.	2	10
Užitná plocha objektu [m²]	2.	3	1.	4	3.	2	4.	1	10
Součet bodů		27		21		22		30	100

Nejhůře podle těchto kritérií je na tom varianta II, která získala 21 bodů. Tato varianta je sice druhá nejlevnější, ale má mnohem vyšší provozní výdaje než ostatní varianty. Třetí se v tomto vyhodnocení umístila varianta III, která obdržela celkem 22 bodů. Varianta III má sice druhé nejnižší náklady na provoz, ale její pořizovací cena je ze všech porovnávaných variant nejvyšší. Varianta I získala 27 bodů a umístila se na druhém místě. Nejvíce bodů získala díky nejnižší pořizovací ceně. Nejlépe ze všech variant je na tom varianta IV, protože má jednoznačně nejnižší provozní náklady a zároveň není nejdražší ze všech variant. Její nevýhoda ovšem je nižší podlahová plocha oproti ostatním variantám. To je zapříčiněno tloušťkou zdí u této varianty. Tato varianta se vyznačuje výborným zateplením obálky budovy a tím pádem také nízkými provozními náklady. Ve spojení s technologií jako je vzduchotechnika, rekuperace vzduchu, tepelné čerpadlo a zásobník na teplou vodu tato navržená varianta jistě poskytne budoucímu uživateli vysoký komfort a zdravé prostředí pro bydlení. Tato varianta rodinného domu je navržena jako zděná stavba využívající systém Porotherm a splňuje požadavky pro pasivní dům.

Správné vyhodnocení nákladů životního cyklu stavby je velice náročná záležitost. Je důležité mít dostatek informací o budoucí stavbě a také dostatek znalostí ke správné optimalizaci jejího návrhu. Při optimalizaci energetické náročnosti budovy by se investor neměl řídit pouze náklady na pořízení stavby, ale měl by zohlednit také provozní náklady, které bude muset jako budoucí uživatel platit.

V silách a schopnostech běžného investora dnes zcela jistě není provést kvalitní návrh objektu, kalkulaci rozpočtu stavby a optimalizaci energetické náročnosti budovy bez spolupráce s odborníky na danou oblast. Bez kvalitně provedených výše zmíněných činností lze jen těžko dosáhnout kvalitní, efektivní a pro uživatele dostupný objekt. Neméně důležitou činností je také samotná realizace stavebního objektu. Zvláště pasivní domy jsou velice náchylné na případné chyby a nedostatky během realizace stavebního objektu. Pro budoucího uživatele je proto zásadní výběr kvalifikovaného, zkušeného a odpovědného zhotovitele. Pro efektivní řízení výše zmíněných činností a propojení celého projektového týmu můžeme dnes využít služeb facility manažera.

Seznam použitých zdrojů

[1] Český statistický úřad. Spotřebitelské ceny vybraných druhů zboží a služeb [online]. 1. 1. 1995, poslední aktualizace 19. 02. 2014 [cit. 2014-12-14]. Dostupné z
odkaz nefunguje http://vdb.czso.cz/vdbvo/tabparam.jsp?voa=tabulka&cislotab=08-07&&kapitola_id=30
[2] Neziskové sdružení centrum pasivního domu. Co je pasivní dům? 26. 4. 2014, poslední aktualizace neznámá [cit. 2014-12-14]. Dostupné z http://www.pasivnidomy.cz/co-je-pasivni-dum/t2
[3] Redakce energie123.cz. Cena 1 kWh [online]. Datum publikování neznámé, poslední aktualizace neznámá [cit. 2014-12-14]. Dostupné z http://www.energie123.cz/elektrina/ceny-elektricke-energie/cena-1-kwh/
[4] SOMOROVÁ V., a kol., Optimalizácia nákladov spravovania stavebných objektov metódou facility managementu, Bratislava, 2007, ISBN 978-80-227-2782-2

English Synopsis

Optimizing life cycle cost of the house in terms of facility management

In this article is focused on the user's possibilities of the influence of the building value associated with the leife cycle. On the example of building a house techniques are utilized facility management. Designed there are four deigned variants for which are calculated itemized budgets, the energy consumption of the building and other cost of life cycle of the building. At the end of there are these variants compared and the result implies which one is the most suitable for a future user.