Jak snížit energetickou náročnost domu?

V současnosti nabírá na aktuálnosti otázka snižování energetické náročnosti budov a úspory energií ve spojení s jejich provozem. V souvislosti s tímto tématem je aktuální hlavně obnova budov a jejich zařízení tak, aby technické řešení výrazně zlepšilo jejich tepelnětechnické vlastnosti a zlepšilo účinnost a úspornost technických zařízení budov.

Při hledání optimálního řešení je vždy nezbytný komplexní přístup, což znamená, že pokud chceme dosáhnout požadované účinnosti, musíme komplexně vyhodnotit celou budovu na základě jejích technických parametrů v návaznosti na potřebu tepla a spotřeby energií v domě. Zde je třeba rozlišit i význam terminologie mezi tzv. potřebou tepla a spotřebou energií, kde potřeba tepla je stanovena výpočtem (používá se jako složka výpočtu u energetické certifikace budov) a spotřebou energií, která je dána přímým měřením skutečné spotřeby dosažené v běžném provozu (používá se v souvislosti s opatřeními při vyhodnocování běžného provozu budov). Komplexnost řešení spočívá ve velmi podrobném vyhodnocení tepelně technických parametrů konstrukčních prvků a ve výpočtu roční potřeby tepla na měrnou jednotku v kWh/m³ nebo v kWh/m² za rok. Přepočet se provádí za tzv. referenční období (to je stejný počet dnů topného období, při stejné potřebě tepla na den) za rok. Na základě dosaženého výsledku dosáhneme zařazení domu do energetické třídy potřeby tepla, prakticky nám to určí současný stav budovy ve vztahu k energetické náročnosti. Abychom se vyhnuli složitým porovnáním a přepočtem, které mají souvislost s energetickou certifikaci budov v návaznosti na technické normy zůstaneme při jejich hodnocení u jednoduchého srovnání potřeby tepla v kWh/m² podlahové plochy vytápěného podlaží domu za rok.

Domy lze navzájem zařadit podle potřeby tepla do následujících skupin:

• potřeba kolem 200 kWh/m²/rok – jedná se převážně o starší výstavbu domů
• potřeba kolem 100 kWh/m²/rok – současné novostavby domů bez opatření na úspory energií
• potřeba kolem 50-70 kWh/m²/rok – energeticky úsporný dům
• potřeba kolem 15-30 kWh/m²/rok – nízkoenergetický dům
• potřeba kolem 5-15 kWh/m²/rok – energeticky pasivní dům

Samotná potřeba tepla domu je dána tepelně technickými parametry jeho jednotlivých konstrukcí. Ke ztrátám tepla dochází přechodem tepla přes stěny, okna, konstrukci střechy a podlah domu, tepelné ztráty větráním – způsobené tzv. spárovou prodyšností. Ztráty tepla obvodovým pláštěm – tvoří k poměru ploše domu významnou část ztrát, jsou přímo závislé od parametrů použitého materiálu, jeho tloušťky a jeho tepelné vodivosti λ (W/m.K). Čím má materiál vyšší tepelnou vodivost, tím je jeho vedení tepla lépe a tím jsou jeho tepelněizolační vlastnosti horší. Materiály s vyšší objemovou hmotností, jako jsou například betony, kámen a kov mají zpravidla vysoké hodnoty tepelné vodivosti, přičemž materiály s nízkou objemovou hmotností – jako jsou dřevotříska, plynosilikátové tvárnice, polystyren nižší hodnoty tepelné vodivosti. Výsledným ukazatelem poměru tloušťky konstrukce a tepelné vodivosti je tepelný odpor konstrukce R (m².K/W).

Hodnoty tepelného odporu požadované normou od roku 1992 byly pro stěny 2,0 m².K/W a pro střechy 3,0 m².K/W, současná norma platná od roku 1997 požaduje uvedené hodnoty odporu pro stěny na 3,0 a střechy na 5,0 m².K/W. Při srovnání vlastností zjistíme, že klasické obvodové zdi starých domů vyrobeny z plných pálených cihel o tloušťce 45 cm dosahovaly hodnoty tepelného odporu kolem R = 0,50 m².K/W, což je hluboko pod současnou technickou normou. Uvedené hodnoty mají domy zejména z období 70 let, kdy důraz na úspory tepla nebyl tak výrazný jako je tomu dnes. Tyto jsou ovlivňovány především kvalitou zasklení, tepelněizolačními vlastnostmi samotného rámu okna a jeho spárovou prodyšností mezi okenním rámem a křídlem a okenním rámem a stěnou budovy.

Tepelně technický parametr okenní konstrukce je dán veličinou součinitele prostupu tepla označen jako U_OK = W/m².K, přičemž čím je jeho hodnota nižší, tím jsou jeho kvalitativní vlastnosti lepší. Rozsah parametrů u oken s jedním sklem je od 5,2 W/m2.K až po hodnoty kolem 1,3 – 1,8 W/m².K, které jsou schopné dosáhnout okna s dvojitým, popřípadě trojitým zasklením se špičkovými izolačními parametry. Současná norma požaduje dosažení parametrů v rozsahu méně než 2,0 W/m².K pro renovovanou budovu a doporučenou hodnotu 1,7 W/m².K pro nové budovy. Dalšími významnými prvky, které ovlivňují ztráty tepla jsou výplně okenních otvorů.

Při obnově domu třeba jednoznačně zvýšit izolační schopnosti obvodového pláště domu, střechy, detailů fasádních konstrukcí jako jsou balkony, lodžie a podobně, dále přehodnotit výměnu oken a podle toho, do jaké třídy úspornosti se chceme s naším domem dostat, i výměnu oken a případně realizaci větrání budovy. Navrhovaná opatření a opravy by měly být stejně efektivní jako výsledek, který chceme dosáhnout. To znamená, že u starších objektů je třeba vyhodnotit i efektivitu návratnosti investic k životnosti domu jako celku, abychom nenavrhly rekonstrukci domu s návratností, která přesahuje životnost domu jako celku. Optimálním se v tomto směru ukazují již opatření, která nám objekt se spotřebou kolem 200 KWh m²/rok, dokáží snížit na polovinu, případně je dosáhnout do třídy energeticky úsporných domů.

Opatření jsou v celku jednoduché a spočívají v zateplení domu jako celku (výborným řešení je zateplovací systém ISOTEX s velmi dlouhou životností – kombinace zateplovací omítky ISOTEX a termokeramického nátěru ClimateCoating) v návaznosti na dosažení normových hodnot tepelných vlastností konstrukcí, v zaizolování tepelných mostů, výměně oken – zde si třeba zvážit podle celkové plochy oken na fasádě domu, zda zvolit zasklení izolačním dvojsklem, případně izolačním trojsklem, podle toho, jakou úsporu chceme dosáhnout. Vzduchotěsnost domu je dána zejména těsností obvodového pláště a spár výplňových konstrukcí, zde je třeba si uvědomit, že každá budova musí být větraná (zvyšuje se riziko tvorby plísní) a to buď přirozeným větráním nebo nuceným řízeným větráním. Domy, které jsou zařazeny do energetické třídy pasivních domů musí být větrotěsné. Uvedený stav se při obnově prakticky lze dosáhnout jen složitými procesy, které by výrazně zvýšily náklady k efektivitě návratnosti investic, proto je třeba zaměřit se na to, abychom do domu, který má mít přirozené větrání nezabudovalo okna, které jsou určeny pro jiný úsporný typ domu.

Další součástí opatření je zateplení střechy v rozsahu požadovaném normou. Pokud chceme ještě více zvýšit efektivitu opatření, k úspoře lze přispět oddělenou výrobou tepla, kterou dokážou zajistit sluneční kolektory na domě. K dalším opatřením třeba přiřadit vyhodnocení účinnosti otopné soustavy. V případě, že se jedná o starší typ soustavy, dá se její účinnost zvýšit pravidelnou údržbou, případně její výměnou.

I když uvedeným opatřením má předcházet podrobný výpočet a projekt, v praxi se dá říci, že u starších objektů podle typu konstrukce můžeme zateplením pláště a střechy ve spojení s výměnou oken dosáhnout významnou úsporu a dosáhnout hodnoty potřeby tepla kolem 100 KWh/m2/rok. V případě použití materiálů a prvků s vysokými tepelně technickými parametry doplněném montáží slunečních kolektorů domu, můžeme dosáhnout zařazení domu do pásma energeticky úsporného. Samotný efekt je úměrný stupni posuzování a podrobného zpracování dokumentace a zároveň i správné a kvalitní realizace.

Autor: Ing. Peter Mesároš

Peter Hofer

See author's posts