Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledků za rok 2015 pro pracovní balíček WP5 WP5 Příloha k průběžné zprávě za rok 2015 Číslo projektu: TE02000077 Název projektu: SMART REGIONS – BUILDINGS AND SETTLEMENTS INFORMATION MODELLING, TECHNOLOGY AND INFRASTRUCTURE FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT Předkládá: Název organizace: fakulta stavební, ČVUT v Praze Jméno řešitele balíčku WP5: prof. Karel Kabele, CSc Zpracoval: Prof. Ing. Karel Kabele CSc. Ing. Miroslav Urban, Ph.D.
Transcript
Odborná zpráva o postupu prací
a dosažených výsledků za rok 2015 pro pracovní balíček WP5
WP5 Příloha k průběžné zprávě za rok 2015 Číslo projektu: TE02000077 Název projektu: SMART REGIONS – BUILDINGS AND SETTLEMENTS INFORMATION MODELLING, TECHNOLOGY AND INFRASTRUCTURE FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT Předkládá: Název organizace: fakulta stavební, ČVUT v Praze Jméno řešitele balíčku WP5: prof. Karel Kabele, CSc Zpracoval: Prof. Ing. Karel Kabele CSc. Ing. Miroslav Urban, Ph.D.
1. Obecně činnost WP5 pro rok 2015
Aktivity v roce 2014 byly zaměřeny především na splnění závazných výstupů a výsledků definovaných v projektu a to: TE02000077DV001 Specifikace a analýza nástrojů pro modelování IAQ, testovací simulace,
vyhodnocení (ČVUT) 06/2014 splněno
TE02000077DV002 Návrh řešení a prvotní verifikace počítačovou simulací (ČVUT) 11/2014
splněno
o analýza měřené spotřeby energie na vytápění ve vazbě na výpočet energetické
náročnosti budov podle vyhlášky 78/2013 Sb. v reálných objektech
o analýza podílu obnovitelných zdrojů v nZEB pro roky 2015-2020 a od roku 2020
Aktivity WP5 v roce 2015 jsou zaměřeny na plnění úkolů, vycházejících z milníků, výstupů a výsledků definovaných projektem. Činnost balíčku WP5 pro rok 2015 představuje tyto oblasti
Analýza dopadu směrnice EPBD – dokončení aktivity na základě výstupu TE022000077DV002
Zahájení prakticky všech aktivit části vnitřního prostředí. Aktivity jsou podřízeny hlavnímu cíli balíčku, vytvoření certifikovaná metodiky hodnocení vnitřního prostředí v nZEB. Byla schválena žádost o posunutí přijetí výsledku z 09/2015 na 12/2018 z důvodu posloupnosti všech aktivit směřujících k tomuto výsledku.
Diseminace - evidence publikací, přednášek a další informační činnosti související s projektem
V rámci WP5 byl uspořádán workshop pro průmyslové partnery ve spolupráci s Úsporným bydlením a Centrem pasivního domu. Zasedání balíčku WP5 proběhlo ve dnech 8. 4. 2015 a 25. 11. 2015. Prezenční listina a zápis z pracovních zasedání je uložen k dispozici u vedoucího balíčku WP5. 2. Aktivity pro rok 2015
Pro rok 2015 budou ukončeny dvě aktivity. Aktivita A1 dobíhá z roku 2014 a aktivita A2, která je výchozí aktivitou pro navazující aktivity A3 – A8. Aktivita A1 byla zaměřena na analýzu implementace a transpozice směrnice EPBD ve smyslu požadavků na budovy s téměř nulovou spotřebou energie. Aktivity A2 – A8 jsou zaměřeny na vyhodnocení a vytvoření způsobu hodnocení vnitřního prostředí v budovách s téměř nulovou spotřebou energie. Aktivity jsou prováděny na různých typech budov s cílem jejich adaptability a aplikace na pilotních lokalitách.
Označení Název aktivity WP5 Zahájení Ukončení
WP5.A1 Analýza Směrnice 31/2010/EU ve vazbě na legislativu ČR 07/2014 07/2015
WP5.A2 Příprava dotazníku pro anamnestické vyšetření IEQ 04/2015 10/2015
WP5.A3 Instalace měření pro dlouhodobý monitoring 04/2015 09/2016
WP5.A4 Monitorování výměny vzduchu v budovách s přirozeným větráním
04/2015 04/2017
WP5.A5 Srovnávací měření kvality vnitřního prostředí 04/2015 04/2017
WP5.A6 Validace řešení budov s téměř nulovou spotřebou energie 04/2015 03/2018
WP5.A7 Měření a testování IEQ a energie v budovách s téměř nulovou spotřebou energie
04/2015 03/2018
WP5.A8 Komplexní hodnocení kvality budov z hlediska udržitelnosti 04/2015 03/2019
2.1. Aktivita WP5.A1
Název aktivity Zahájení Ukončení
Analysis of Directive 31/2010/EU in relation to the law of the CR
07/2014 07/2015
V rámci roku 2014 byla zahájena aktivita s termínem ukončení 07/2015 „analýzy směrnice 31/2010/EU“ ve smyslu její implementace do českého právního řádu. Řešení aktivity spočívá a analýze dopadů jejích požadavků na současnou podobu právních předpisů. Směrnice 2002/91/EC byla přepracována a v roce 2010 vyšla její revize pod názvem Směrnice evropského parlamentu a rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov (přepracování). Termín na zapracování požadavků revidované směrnice byl k 1. lednu 2013 na národní úrovni členských zemí EU. Z tohoto důvodu bylo nutné z pohledu certifikace budov a dalších požadavků změnit související právní normy. Zavádění Směrnice 2010/31/EC o energetické náročnosti budov v České republice se dostalo do své závěrečné fáze a od 1. 1. 2013 je platná změna zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií ve znění pozdějších předpisů, která výrazně změnila a upřesnila stávající pohled na problematiku hospodaření s energií. Zákon řeší především následující oblasti a stanovuje některá opatření pro zvyšování hospodárnosti užití energie a povinnosti fyzických a právnických osob při nakládání s energií, pravidla pro tvorbu Státní energetické koncepce, Územní energetické koncepce (UEK) a Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných a druhotných zdrojů energie; požadavky na ekodesign výrobků spojených se spotřebou energie, požadavky na uvádění spotřeby energie a jiných hlavních zdrojů na energetických štítcích výrobků spojených se spotřebou energie, požadavky na informování a vzdělávání v oblasti úspor energie a využití obnovitelných a druhotných zdrojů. K zákonu se vydává soubor prováděcích vyhlášek, které rozpracovávají jednotlivé oblasti zákona a upřesňují způsob jejich provádění. Jedná se o následující vyhlášky:
Vyhláška o energetické náročnosti budov 78/2013 Sb. (1.4.2013) Vyhláška o kontrole kotlů a rozvodů tepelné energie 194/2013 Sb.(1.8.2013) Vyhláška o kontrole klimatizačních systémů 193/2013 Sb.(1.8.2013) Vyhláška o energetickém auditu a posudku 480/2012 Sb. (1.1.2013) Vyhláška o energetických specialistech č.118/2013 Sb. (1.6.2013) Vyhláška o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné
energie 441/2012 Sb. (1.1.2013)
V roce 2015 byla provedena na základě závazků a požadavků EK implementace dalších požadavků týkajících se implementace a transpozice směrnice EPBD pomocí novely zákona 406/2000 Sb. Ve znění pozdějších předpisů. Novela zákona o hospodaření energií 406/2000 Sb. byla 16. 4. 2015 podepsána prezidentem republiky a vstoupí v platnost dle návrhu dne 1. 7. 2015. Cílem novely zákona je částečná implementace směrnice 2012/27/EU o energetické účinnosti a dodatečná implementace již transponované směrnice 2010/31/EU o energetické náročnosti budov a směrnice 2006/32/ES o energetické účinnosti u konečného uživatele a o energetických
službách. Novela zákona o hospodaření energií byla Poslaneckou sněmovnou Parlamentu ČR přijata ve znění Senátorských pozměňovacích návrhů. Tyto pozměňovací návrhy se týkaly úpravy paragrafů, které implementují odst. 3 článku 9 směrnice o energetické účinnosti a dodatečně implementují odst. 1 článku 13 směrnice o energetické účinnosti u konečného uživatele a o energetických službách, v předložené novele zákona se jedná o § 7 odst. 4 písm. f) a g). V souvislosti se změnou zákona 406/2000 Sb. ve smyslu hodnocení energetické náročnosti budov podle požadavků směrnice 2010/31/EU byla provedena změna některých prováděcích vyhlášek ve smyslu úpravy transpozice směrnice 2010/31/EU, jedná se o následující prováděcí předpisy:
Vyhláška č. 78/2013 Sb., o energetické náročnosti budov - účinnost od 1. dubna 2013, a její novelizace vyhláškou č. 230/2015 Sb. - účinnost od 1. prosince 2015,
Vyhláška č. 118/2013 Sb., o energetických specialistech, ve znění vyhlášky č. 234/2015 Sb. - účinnost od 29. září 2015.
V rámci této aktivity proběhla - analýza podoby implementace Směrnice a legislativního prostředí ve vztahu
k požadavkům na budovy. Jednání pracovní balíček WP5 uskutečnilo dne 15. 9.2014 a 8. 4. 2015, na kterém byli členové WP5 vyzváni ke zpracování podnětů a požadavků s ohledem na legislativní prostředí v jejich oboru a oblasti zájmu se zaměřením na postřehy co zlepšit, jaké jsou jejich představy pro vytvoření lepšího legislativního prostředí – co chybí, co překáží ve smyslu zaměření balíčku WP5.
- analýza koncepce budov s téměř nulovou spotřebou energie, kdy pro typické zástupce výstavby v regionech byla provedena optimalizační studie za účelem koncepce budovy s téměř nulovou spotřebou energie. Optimalizační studie jsou zpracovány pro rodinný dům, řadový rodinný dům, bytový dům, menší administrativní budovu menšího podniku.
Závěry a podrobné informace jsou uvedeny podrobné zprávě WP5 pro rok 2015.
2.2. Aktivita WP5.A2
V roce 2015 byla započata většina dalších aktivit, kdy byla dokončena aktivita věnující se přípravě dotazníků, které budou sloužit ke sběru subjektivních dat uživatelů prostor během vlastního měření.
Název aktivity Zahájení Ukončení
Příprava dotazníku pro anamnestické vyšetření IEQ 4/2015 10/2015
Vedle všech objektivních způsobů hodnocení kvality prostředí je velmi důležitou metodou pro zjištění skutečného vnímání prostředí v realizovaných budovách subjektivní hodnocení vlastními uživateli. Subjektivní hodnocení kvality prostředí se provádí na základě dotazníků, specificky uzpůsobených ke zjištění skutečného stavu prostředí a je vhodné v době vyplňování dotazníků mít k dispozici podrobné údaje o provozních parametrech technických systémů pro zajištění vnitřního prostředí, údaje o klimatických podmínkách a informaci o provozu monitorovaného objektu (např. počet přítomných osob). V příloze normy jsou příklady dotazníků pro spokojenost s tepelným pocitem a vnímanou kvalitou vzduchu, jejichž výsledky mohou být prezentovány formou tabulky, viz tab.
Tabulka 1 - Příklad hodnocení vnitřního prostředí na základě subjektivních reakcí dle ČSN EN 15251
Dotazníkového průzkumu využíváme pro identifikaci problémových složek vnitřního prostředí a jejich lokalizaci zvláště v případech ne zcela jasně specifikovaných stížností na kvalitu prostředí, nebo při podezření na výskyt syndromu nemocných budov (Sick Building Syndrom – SBS). Byly vytvořeny dotazníky pro vyšetření vnitřního prostředí pro dlouhodobý a krátkodobý pobyt. Na vybraném vzorku byly dotazníky ověřeny v rámci výzkumného projektu analýzy vnitřního prostředí:
budovy řízení leteckého provozu v Jenči, rekonstruovaného školského objektu (viz podrobná zpráva)
Plná verze dotazníků je uvedena v příloze podrobné zprávy. Dotazníky budou následně využity pro ostatní monitorované budovy v rámci projektu, viz ostatní aktivity.
2.3. Aktivita WP5.A3
Název aktivity Zahájení Ukončení
Instalace měření pro dlouhodobý monitoring 04/2015 09/2016
Aktivity A4 – A7 zahájené v roce 2015 jsou vázány na vlastní měření nasazené na objekty. V
rámci této aktivity bude i v následujícím roce realizováno měření a analýza dat z monitoringu
objektů a to jak z pohledu spotřeby energií, tak u některých objektů i z pohledu vnitřního prostředí.
Výběr objektů bude uskutečněn ve spolupráci s RD Rýmařov, Úsporné bydlení s.r.o. a
SOLARENVI s.r.o. a dalšími partnery. Partneři projektu byly obesláni checklistem (viz příloha
podrobné zprávy), pomocí kterého jsou nyní vytipovány vhodné objekty k monitoringu a měření.
V doplňující zprávě je uveden přehled objektů, ze kterých byly následně podle dalších možností
vybráni vhodní zástupci. Přehled objektů je vázán na průmyslové partnery a předpokládá se jejich
maximální součinnost.
Ve vybraných objektech nyní (v rámci 2. pol roku 2015) probíhají níže uvedené aktivity
zahájené v 04/2015, jedná se zejména o:
Identifikaci požadavků na měřené parametry a způsob zaznamenávání požadavků Specifikaci senzorů, datalogerů a dalších prvků pro měření vnitřního prostředí,
Specifikaci senzorů a datalogerů pro měření spotřeb energie v budovách s téměř nulovou spotřebou energie.
Seznamy požadavků na instalované řešení je uveden z podrobné zprávě, instalace měření se předpokládá ve většině případů (pokud již není objekt měřením osazen) v 2. polovině roku 2016 po ukončení všech příprav pro instalaci. V rámci objektu RD Rýmařov bud provedena instalace měření s těmito požadavky:
• vzdálený odečet přes webové rozhraní v intervalu 15 minut, • čidla pro měření kvality vnitřního prostředí budovy • čidla pro měření kvality klimatických podmínek • měření provozní energetické náročnosti, měření tepelného výkonu krbové vložky a
tepelného výkonu solárního systému v rozsahu: • Elektřina dodaná do elektrokotle (kWh) • Elektřina dodaná do solárního zásobníku na dohřev teplé vody (kWh) • Elektřina dodaná do otopného žebříku (kWh) • Elektřina na oběhové čerpadlo cirkulace (kWh) • Elektřina na oběhové čerpadlo okruhu krbové vložky (kWh) • Spotřeba elektrických okruhů pro osvětlení (kWh/min) • Spotřeba elektrických okruhů pro domácí spotřebiče (kWh/min) • Teplo vyrobené elektrokotlem – kalorimetr na otopné vodě (kWh) • Teplo vyrobené krbovou vložkou – kalorimetr na otopné vodě za plnicí jednotkou
(kWh) • Teplo vyrobené solárními kolektory – kalorimetr na solárním potrubí před
zásobníkem (kWh) • Teplo dodané do solárního zásobníku otopnou vodou z krbové vložky (kWh) • Teplo odebrané ze zásobníku teplou vodou (kWh) • Teplota solárního zásobníku (°C) • Teplota v jímce krbové vložky (°C) • Teplota studené vody na vstupu do zásobníku (°C) • Teplota teplé vody na výstupu ze zásobníku (°C) • Teplota cirkulace na vstupu do zásobníku (°C) • Stav polohy hlavic otopných těles v čase (0-1, při změně stavu)¨
Na základně výše uvedených požadavků bylo osazeno měření do vznikající novostavby rodinného domu, viz obr. Níže a podrobně v podrobné zprávě.
Obr. 1 Rodinný dům RD Rýmařov – osazené senzory pro měření kvality vnitřního prostředí (23.11.2015)
Obr. 2 Rodinný dům RD Rýmařov – schema osazení měření
2.4. Aktivita WP5.A4
Název aktivity Zahájení Ukončení
Monitorování výměny vzduchu v budovách s přirozeným větráním
04/2015 04/2017
V rámci aktivity bylo provedeno pilotní měření násobnosti výměny vzduchu v budově po výměně
obvodového pláště administrativní budovy a obytného prostředí s přirozeným větráním a
otevřeným plynovým spotřebičem.
Případová studie rekonstrukce administrativní budovy byl zpracována na základě pozorování
chování referenční místnosti, umístěné ve 2. NP budovy na jihozápadní fasádě v průběhu otopné
sezony jednoho roku, kdy probíhalo nastavení provozních parametrů otopné soustavy a bylo
sledováno chování soustavy a místnosti v závislosti na venkovní teplotě. Infiltrace byla kontrolně
změřena foto-akustickým spektrometrem – metoda vzorkovacího plynu (naměřené hodnoty 0,08
až 0,15 h-1.
V roce 2013 - rekonstrukce administrativní budovy:
Výměna LOP;
Provedena rekonstrukce otopné soustavy.
Parametry nového obvodového pláště: o Severovýchodní strana objektu: U = 0,87 W/m2.K; o Jihozápadní strana objektu: U = 0,68 W/m2.K; o Jihozápadní fasáda opatřena vnitřními ručně o ovládanými a vnějšími elektronicky ovládanými žaluziemi.
Větrání: o Při rekonstrukci došlo k odstranění větracích klapek v nadpraží oken a ke snížení
počtu otvíravých oken; o Větrání místnosti - přirozené otvíravými a výklopnými okny; o Nová okna - těsná, trojsklo, hliníkový rám; o Minimální infiltrace okny - odhad 0,3 h-1., skutečnost 0,08 až 0,15 h-1
Po zprovoznění zaregulované soustavy a nastavení ekvitermní křivky - problémy s přehříváním
místnosti → zpracován matematický model tepelné bilance místnosti → pro zjištění příčin
přehřívání místnosti a korekci ekvitermní křivky.
Zjednodušený model tepelné bilance místnosti → orientační stanovení podílu hlavních složek
tepelné bilance.
Ustálený stav - parametry modelu:
Průměrný součinitel prostupu tepla LOP: U = 0,68 W/m2.K;
Infiltrace: n = 0,3 h-1;
Vnitřní zisky: průměrně 300 W;
Teplota otopné vody použitá pro výpočet tepelného zisku neizolovaným potrubím byla vypočtena
pro neizolované potrubí 28 x 1,5 mm dle změřené ekvitermní křivky v rozmezí od 39 °C do 47 °C.
Následující obr. demonstruje, že od venkovní teploty cca -1 °C výše pokrývají potřebu tepla
zisky z potrubí a vnitřní zisky a přebytek tepla je nutno odvádět z místnosti. Výsledky analýzy
matematického modelu byly použity pro tvorbu hypotézy příčin problémů s kvalitou vnitřního
prostředí a návrh úprav OS. Výsledky byly dále ověřeny měřením za reálného provozu.
V období od 1. 1. 2014 do 23. 3. 2014 proběhlo měření vybraných teplotních parametrů v referenční místnosti a v exteriéru.
Měření teplot uvnitř místnosti: - dataloggery COMET
Přívod / zpátečka OT - příložná čidla dataloggeru COMET S0141
Teplota / relativní vlhkost - datalogger COMET S3120
Měření exteriérových parametrů: - meteostanice na sousední budově Rozmístění měřených bodů:
Tsup - teplota přívodního potrubí horizont. rozvodu otopné vody Tret - teplota vratného potrubí horizont. rozvodu otopné vody Th,sup - teplota přívodního potrubí přípojky tělesa Th,ret - teplota vratného potrubí přípojky tělesa Ti - vnitřní teplota vzduchu
Měření infiltrace
735
627
497
389
259
0
100
200
300
400
500
600
700
800
-12 -7 -1 4 10
Q [W
]
Te [°C]
Tepelná bilance při Ti = 22 °C, n= 0,3 h-1
Zisk potrubí Vnitřní zisky Požadavek na výkon tělesa
Přebytek tepla Tepelná ztráta místnosti
Stopovací plyn SF6
Fotoakustický monitor Lumasense
Opakované měření pá-po
n = 0,08 až 0,15 h-1 (x předpoklad 0,3 h-1 )
V budovách s velmi nízkou spotřebou energie a nízkou infiltrací nabývají na významu vnitřní tepelné zisky včetně podlažních rozvodů.
Tento předpoklad → podložen orientačním výpočtem a provedeným měřením → při teplotách kolem nuly a zcela uzavřených otopných tělesech se průměrná teplota v místnosti pohybovala kolem 23,8 °C s maximem 27 °C a její snížení bylo možné pouze otevřením okna a vyvětráním.
Zlepšení situace → dodatečné zaizolování horizontálních rozvodů = snížení podílu neregulovatelného tepelného výkonu potrubí, který je v přechodných obdobích vyšší, než potřebný.
Dalším opatření → snížení ekvitermní křivky na konstantní teplotu pod 40 °C, což vede k zamyšlení nad stávající praxí návrhu teplovodního vytápění.
Systém přirozeného větrání → pro tento typ budovy problematický → není zajištěna hygienicky nutná výměna vzduchu při zavřených oknech.
Proběhlo měření kvality vnitřního prostředí u přirozeně větrané budovy s plynovými spotřebiči
kategorie A (plynový sporák, plynový průtokový ohřívač teplé vody). Naměřené hodnoty CO2, CO,
Formaldehyd, těkavé organické látky (TVOC) překračují definované hranice.
Graf 1 – Průběh měřené koncentrace CO2
Graf 2 – Průběh měřené koncentrace CO
Graf 3 – Průběh měřené koncentrace formaldehydu
Graf 3 – Průběh měřené koncentrace těkavých organických látek (TVOC)
2.5. Aktivita WP5.A5
Název aktivity Zahájení Ukončení
Srovnávací měření kvality vnitřního prostředí 04/2015 04/2017
Budova je vzájemně provázaný organismus, kde jakákoliv změna parametrů ovlivňující energetickou náročnost má dopad na kvalitu vnitřního prostředí. Nevyhnutelným důsledkem plnění požadavků na energetickou náročnost je jejich zohlednění při návrhu budovy a jejich technických systémů, což při opominutí souvislostí s dalšími funkcemi budovy vede často k provozním problémům budov s nízkou potřebou energie. Tyto problémy se projevují
neočekávanými reakcemi budovy za provozu - přehřívání v zimním období, potíže s regulací hydronických systémů, hlučnost zařízení, špatná kvalita a distribuce vzduchu, vznik plísní, syndrom nemocných budov a další. Tyto potíže se projevují nejčastěji stížnostmi uživatelů na nespokojenost s kvalitou prostředí. Jak vyplývá z níže uvedených definic, vnímání vnitřního prostředí je do značné míry subjektivní. Nicméně pro stanovení mezí a vyhodnocení kvality vnitřního prostředí používáme řadu kvantifikovaných kritérií, které nám pomáhají rozhodnout, zda dané prostředí je ještě akceptovatelné nebo naopak vynikající.
Tato aktivita je spojena s aktivitami WP5.A3 a WP5.A7. Práce na této aktivitě předpokládají
dokončení aktivity WP5.A3.
2.6. Aktivita WP5.A6
Název aktivity Zahájení Ukončení
Validace řešení budov s téměř nulovou spotřebou energie 04/2015 03/2018
V rámci této aktivity proběhlo několik optimalizačních studií a analýz za účelem nastavení koncepce budovy s téměř nulovou spotřebou energie. Jak má být koncipována budova s téměř nulovou spotřebou energie, dále jen nZEB, je častou otázkou architektů, projektantů, investorů. Vzhledem k výše uvedené definici je očekávána budova, která by se měla vymykat současnému standardu výstavby. Kvalitativní hodnocení energetické náročnosti budovy vzhledem k uvedeným ukazatelům energetické náročnosti budovy v principu určují:
- úroveň kvalitativního řešení obálky budovy, která přímo ovlivňuje ukazatel energetické
náročnosti průměrný součinitel prostupu tepla Uem,
- použité technické systémy pro vytápění, chlazení, větrání, vlhčení, přípravu teplé vody a
osvětlení, které přímo ovlivňují ukazatel energetické náročnosti celkovou dodanou energii
Qfuel
- druh energonositelů spotřebovaných v budově, případně produkce energie v rámci
systémové hranice budovy, které přímo ovlivňují ukazatel energetické náročnosti
neobnovitelnou primární energii QnPE.
Tato kritéria také předurčují požadavky pro nZEB. Zjednodušeně řečeno je nZEB taková budova, která má kvalitativně přísnější požadavky na obálku budovy, technické systémy pokrývají potřebu energie s vysokou účinností a budova využívá energonositele s vyšším podílem neobnovitelné primární energie, případně energii produkuje (elektřina, teplo). Pro níže uvedené případové studie nejsou definovány tepelně technické vlastnosti obálky budovy, ty jsou proměnou a znamenají proměnný kvalitativní standard obálky budovy. Pro každou případovou studii jsou definovány běžné sestavy technických systémů. Z uvedených výsledků je pak patrné, pro jakou kombinaci technických systémů je nutné zvolit parametry obálky budovy, případně kolik energie je nutné získat ze systémů využívající obnovitelné zdroje. Byly zpracovány čtyři případové studie, které ukazují možný koncepční přístup k nZEB v České republice.
Případová studie rodinného domu ukazuje podmínky, kterým se musí přizpůsobit drobní stavebníci.
Případová studie bytové domu demonstruje koncepční přístup k developerskému projektu. Koncepční přístup naznačuje nutné kroky, které je nutné učinit v případě bytových projektů v následujících letech.
Případová studie administrativní budovy je zaměřena na požadavky využití obnovitelných zdrojů energie v těchto typech objektů včetně systémového řešení technických systémů z pohledu využívaných energonositelů.
Případová studie budovy využívající pouze elektrickou energii ze sítě a elektrickou energii vyrobenou FV systémem v kombinaci s bateriovým uložištěm.
Pro každou případovou studii, která představuje typické řešení byl zpracován způsob optimalizace budovy s téměř nulovou spotřebou energie. Případové studie jasně ukazují, co znamená a vyjadřuje pojem budova s téměř nulovou spotřebou energie. Pro názornost je uveden do této zprávy příklad přístupu ke koncepci rodinného domu v režimu nZEB
Obr. 3 a obr. 4 jasně ukazují hranice požadavků EN včetně průběhu celkové dodané a neobnovitelné primární energie v závislosti na měnícím se Uem. Vzhledem ke konverzním faktorům pro obnovitelnou a neobnovitelnou primární energie pro elektřinu je rozdíl mezi celkovou dodanou a neobnovitelnou primární energií poměrně velký v porovnání s jinými variantami. Tab. 1 - Variantní řešení technických systémů budovy
otopná soustava teplovodní otopná soustava, desková otopná tělesa
teplovodní otopná soustava, desková otopná tělesa
příprava teplé vody nepřímo ohřívaný zásobník
nepřímo ohřívaný zásobník
elektrický přímo ohřívaný zásobník
Z grafů je patrné, že varianta 1, která nevyužívá žádný podíl energie získané z obnovitelných zdrojů, splňuje požadavek na nZEB již při limitním požadavku na Uem. Se zlepšujícím se Uem následně klesá také adekvátně celková dodaná i neobnovitelná primární energie. Varianta 2 technických systémů přepokládá využití jako hlavního energonositele elektřinu pro vytápění a přípravu teplé vody, nicméně elektřinu využívá tepelné čerpadlo s topným faktorem COP = 3,5 a pokrytím potřeby energie na vytápění z 90% a sloužící k přípravě teplé vody. Do neobnovitelné primární energie je také započítána energie okolního prostředí pro tepelné čerpadlo, tato energie ovlivňuje podíl OZE. Zbylých 10% potřeby energie na vytápění pokrývá elektrodohřev. Jak je patrné z obr. 7, pak v případě této koncepce technických systémů nebude problém splnit požadavek na neobnovitelnou primární energii vzhledem k nutnosti splnit požadavek na Uem, v principu tedy není nutné osazovat další systém využívající OZE. Varianta 3 technických systémů přepokládá využití jako hlavního energonositele elektřinu pro vytápění a přípravu teplé vody, za předpokladu elektrického plošného vytápění.
Obr. 3 – Průběh celkové dodané energie v závislosti na Uem včetně vyznačení požadavků na hodnocení a zatřídění celkové dodané energie do budovy
Obr. 4 - Průběh neobnovitelné primární energie v závislosti na Uem včetně vyznačení požadavků na hodnocení a zatřídění neobnovitelné primární energie Graf na obr. 5 ilustruje pro jednotlivé varianty nutný podíl OZE prostřednictvím záporných hodnot, který technické systémy musí zajistit aby byl splněn základní požadavek pro nZEB. V případě variant 1 a variant 2 bude požadavek splněn přímo díky požadavku na obálku budovy. Varianta 3 už při minimálním požadavku na Uem vyžaduje minimálně 50% podíl OZE. Následně pak s kvalitnější obálkou se tento podíl snižuje až pro Uem = 0,18 W/m2.K, kdy požadovaný podíl OZE činí cca 35 %.
Obr. 5 - Podíl OZE potřebný pro splnění požadavků pro neobnovitelnou primární energii Koncepční návrh budov s téměř nulovou spotřebou energie musí být řešen metodou integrovaného návrhu, který koordinuje návrh jednotlivých subsystémů a hledá možnosti násobného využití prvků či sestav pro více funkcí. Všechny zpracované případové studie jsou přiloženy podrobné závěrečné zprávě, některé budou vydány v rámci inženýrské ročenky 2015 České komory autorizovaných inženýru a techniků.
2.7. Aktivita WP5.A7
Název aktivity Zahájení Ukončení
Měření a testování IEQ a energie v budovách s téměř nulovou spotřebou energie
04/2015 03/2018
Tato aktivita plně navazuje na naměřená data. Této chvíli byla provedena příprava na měření v rámci objektu partnera projektu RD Rýmařov na objektu RD Šenfeldr, podrobně viz aktivita WP5.A3. 3. Milníky
Pro rok 2015 byl stanoven pouze jeden milník, který je řešen ve spolupráci s WP4.
Název milníku ukončení
Analýza vnitřního prostředí v budovách s téměř nulovou spotřebou energie. Řešeno ve WP4, vazba na WP4.
09/2015
4. Výsledky
Pro rok 2015 nejsou stanoveny žádné výsledky. 5. Výstupy
Pro rok 2015 nejsou stanoveny žádné výstupy, výstupy realizované v roce 2014 jsou nyní účelně využívány pro výše uvedené aktivity A1 – A7. 6. Očekávaný průběh řešení
V průběhu roku 2015 byly zahájeny aktivity, které obsahují tyto činnosti • vyhodnocení zkoumaných budov, analýza získaných údajů – vyhodnocení korelačních
závislostí.,
• na základě zjištění údajů sestavení požadovaných měřitelných parametrů a ověření dle
zjištění dotazníkových průzkumů budou provedena měření v souvislosti se získanými
předpoklady,
• následné provedení průzkumu dalších vytipovaných objektů, sběr dat, analýza a
vyhodnocení získaných údajů,
• provedení měření a podrobná analýza objektů podle připravované metodiky,
• vytvoření manuálu opatření a doporučení vycházejících z naměřených údajů a z údajů
statisticky zjištění,
• příprava metodiky hodnocení vnitřního prostředí.
V roce 2015 byla dokončena analýza dopadů směrnice o energetické náročnosti budov
2010/31/EU na národní legislativu a její praktickou aplikaci. Tato analýza bude dokončena
07/2015 vlastním výstupem.
Cílem balíčku WP5 je ukázat možnosti a poskytnout podklady pro energeticky efektivní
budovy, v nichž je zároveň kvalitní vnitřní prostředí. Výzkum se soustředí na problémy související
s kvalitou vnitřního prostředí budov v souvislosti s použitými materiály a technologiemi
podílejícími se na tvorbě vnitřního prostředí, tzn. zejména Sick Syndrome Buildings (SBS).
Výstupem budou také opatření, která by měla tento problém potlačit, a jejich následná účinnost.
7. Doplnění – podrobná zpráva
Podrobné informace k jednotlivým aktivitám a výstupům jsou uvedeny ve zprávě, která je uložena na katedře technických zařízení budov, fakultě stavební, ČVUT v Praze. 8. Diseminace
V průběhu roku byly uskutečněny níže uvedené akce, které mají za cíl šířit informace vzešlé z projektu mezi odbornou veřejnost, zástupce státní správy a místních samospráv, regionů.
V rámci WP5 byl uspořádán workshop pro průmyslové partnery ve spolupráci s Úsporným bydlením a Centrem pasivního domu. Workshop byl uspořádán v rámci akce Dřevo Dubňany 2015 ve spolupráci s Centrem Pasivního Domu dne 22. 5. 2015.
Dne 26.10.2015 proběhl workshop pracovní skupiny projektu Smart Regions. Akce byla pro širší akademickou veřejnost a pro podnikatelský sektor s inovativními záměry. Cílem bylo vzájemné seznámení a představení prací. Začátek workshopu patřil prezentacím v rámci projektu Smart Regions. Úvodem byl inženýrem Volaříkem představen samotný projekt, na jehož představení projektu následovala prezentace konkrétního tématu a to Sustainability city představené inženýrem Wawerkou. Dalším prezentujícím byl inženýr Volařík, jehož téma bylo zaměřeno na informační modelování měst. Na tuto prezentaci navazovalo představení výzkumu v oblasti BIM inženýrem Komínkem.
Dne 24. 11. 2015 byla v Praze, Masarykově koleji uspořádána konference CHYTRÉ REGIONY, CHYTRÉ BUDOVY
Program akcí je uveden jako příloha podrobné zprávy, odkaz na materiály je uveden v podrobné zprávě. V rámci plnění informovanosti o projektu byly v rámci projektu Centra kompetence TE02000077 – Inteligentní Regiony - Informační modelování budov a sídel, technologie a infrastruktura pro udržitelný rozvoj realizovány následující články, příspěvky na konferencích pro užší i širší odbornou veřejnost. Dílčí publikace ve vztahu k výsledkům a milníkům jsou uvedeny ve zprávě u příslušné části. Tyto nejsou uvedeny v rámci diseminace.
Autor Název přednášky, článku, charakteristika balíček Kabele, K. (ČVUT) TZB v budovách s téměř nulovou spotřebou energie WP5
Charakteristika - název periodika, konference, přednášky
Konference Vytápění Třeboň 2015, Příspěvek popisuje vliv současných legislativních požadavků pro nové budovy z pohledu technických systémů.
Charakteristika - název periodika, konference, přednášky
Konference Vytápění Třeboň 2015, Příspěvek shrnutí poznatků týkajících se kvality vnitřního prostředí a energetické náročnosti a větrání administrativní budovy po realizaci výměny fasády.
![ELEKTROTECHNIKA A INTELIGENTNÍ BUDOVYtzb.fsv.cvut.cz/vyucujici/16/oppa/skripta-etb-garlik.pdf · vychází řešit optimální řízení na bázi diofantické rovnice [16], výpočtem](https://static.dokumenty.site/doc/80x56/601ac4a2f5f4722bfd4ffff1/elektrotechnika-a-inteligentn-vychz-eit-optimln-zen-na-bzi.jpg)
