Zásadným dôvodom zmeny v prístupe využívania jednotlivých druhov energie vo všetkých oblastiach politického, hospodárskeho a spoločenského života bol 16. október 1973. Bol to prelomový dátum uvedomenia si dôležitosti ropy, ako v tom čase veľmi dôležitej nerastnej suroviny a významnej ekonomickej komodity. V dôsledku šokového vzniku nedostatku ropy a enormnému zvýšeniu jej ceny si vo viacerých krajinách sveta najskôr politici začali uvedomovať potrebu zníženia závislosti na dovážaných druhoch nerastných surovín.
V súčasnosti sme opäť, v dôsledku rozpútania vojnového konfliktu na Ukrajine a nehumánnych politických rozhodnutí Ruska, v situácii potreby riešenia zníženia závislosti na ďalšej komodite, dodávkach plynu.
Úvod
Požiadavky na znižovanie spotreby energie v budovách vplyvom politickej situácie nadobúdajú aj nový rozmer. V súčasnosti by mali byť alarmujúcejšie už nielen pre politikov, ale aj všetkých užívateľov budov. Mali by viesť k zodpovednosti pri návrhu výstavby nových budov, ale najmä pri uskutočňovaní obnovy budov zlepšením efektívnosti tepelnej ochrany. V omnoho väčšom rozsahu a kvalite by sa mali prijať rozhodnutia o významnej obnove budov.
Požiadavky na obalové konštrukcie
Už v sedemdesiatych rokoch minulého storočia bolo všeobecne známe, že jedným z najväčších spotrebiteľov energie sú budovy. V bývalom Československu sa už v roku 1977 prijala nová tepelnotechnická norma ČSN 73 0540 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Názvosloví. Požadavky a kriteria, po prvýkrát zavádzajúca požiadavky na potrebu tepla (vtedy požiadavky na spotrebu energie), ktorú najmä ovplyvňujú tepelnotechnické vlastnosti teplovýmenného obalu budovy. Touto normou, so záväznou účinnosťou od 1.1.1984, sa zaviedli sprísnené požiadavky približne dvojnásobkom voči vtedy platným požiadavkám na tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií. Zavedenie novej normy spôsobilo potrebu zmeniť podmienky a postupy v panelových technológiách a samozrejme technických riešeniach, skladbách materiálov a detailoch stavebných konštrukcií. Je si treba uvedomiť, že fond bytových domov postavených hromadnými formami tvoria budovy, ktorých obal budovy spĺňal požiadavky stanovené vyššie uvedenými zneniami tepelnotechnickej normy.
Smernica o EHB sa v SR implementovala zákonom č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnosti budov (ďalej „EHB“) [2] v znení neskorších predpisov stanovuje požiadavku na vykonanie posúdenia výpočtom, ktorý má podľa § 3 ods. 3 zákona zohľadniť charakteristiky stavebnej konštrukcie budovy, najmä tepelnotechnické vlastnosti obvodového a strešného plášťa ako aj otvorových konštrukcií, tepelné straty spôsobené stavebnou konštrukciou a spôsobom jej užívania, ale aj vnútorné prostredie vrátane projektovaných požiadaviek na vnútorné prostredie.
Nové budovy a aj obnovované budovy, ak je to funkčne, technicky a ekonomicky uskutočniteľné, musia spĺňať minimálne požiadavky na EHB určené technickými normami. Minimálne požiadavky na stavebné konštrukcie a budovy stanovuje STN 73 0540-2 [4].
Po 31. decembri 2020 je potrebné zabezpečiť výstavbu nových a obnovu existujúcich budov v energetickej úrovni takmer nulovej potreby energie. Budovou s takmer nulovou potrebou energie sa rozumie budova s veľmi vysokou energetickou hospodárnosťou. Takmer nulové alebo veľmi malé množstvo energie potrebné na užívanie takej budovy musí byť zabezpečené efektívnou tepelnou ochranou a vo vysokej miere energiou dodanou z obnoviteľných zdrojov nachádzajúcich sa v budove alebo v jej blízkosti.
Obr. 1 Príklad výpočtu rozdelenia tepelných strát a podielu jednotlivých stavebných konštrukcií na celkových tepelných stratách pred obnovou a po obnove s vlastnosťami budovy s takmer nulovou potrebou energie (EU GUGLE, P. Horova 17, 19, DNV-Bratislava, TSÚS, 2015)
Nadväzne na vyššie uvedené je treba konštatovať, že všetky časti obalu budovy majú spĺňať základné požiadavky na stavby, ktoré súvisia s tepelnotechnickými vlastnosťami a majú dopad na hygienu súvisiacu s výskytom vlhkosti na vnútornom povrchu stavebnej konštrukcie. Musia spĺňať aj energetickú hospodárnosť súvisiacu s tepelnými stratami ovplyvnenými najmä súčiniteľom prechodu tepla konkrétnej stavebnej konštrukcie a tepelnými mostami (zmena vplyvu určením ∆U podľa STN 73 0540-2+Z1+Z2: 2019 [4]).
Splnením požiadaviek na efektívnu tepelnú ochranu jednotlivými stavebnými konštrukciami obalu budovy sa významnou obnovou môže dosiahnuť až 85 % úspora tepla, pokiaľ sa zabezpečí aj nútené vetranie so spätným získavaním tepla rekuperáciou, čo dominantne ovplyvňuje potrebu energie na vykurovanie. Potreba energie na vykurovanie je napr. v bytových domoch približne 78 %, v rodinných domoch 67 %, v administratívnych budovách 45 % a v školách 65 % z celkovej potreby energie budovy.
V súčasnosti je možné predpokladať, že zateplených obvodových plášťov pomocou vonkajších tepelnoizolačných kontaktných systémov ETICS je 68 % bytov v bytových domoch SR, 45 % bytov v rodinných domov, teda približne 55 % všetky bytov v bytových a rodinných domoch. Do roku 2014 sa do ETICS uplatnili tepelnoizolačné vrstvy s hrúbkou najviac 100 mm, pričom prevažne sa zabudovávala hrúbka tepelnej izolácie 60 mm. Znamená to, že viac ako 400-tis. bytov v bytových domoch je zateplených s menšími hrúbkami tepelnej izolácie v ETICS a nespĺňajú požiadavky na tepelnú ochranu podľa platných požiadaviek v súčasnosti. Rovnako nespĺňajú platné požiadavky ani otvorové konštrukcie, ktoré sa vymieňali a zabudovali v minulosti. Bude potrebné pristúpiť k ich opakovanej výmene a pokračovať v uplatnení opatrení, ktoré súvisia s technickými systémami a teda vykonaním hĺbkovej obnovy budov.
Tabuľka 1 Hrúbka zabudovanej tepelnoizolačnej vrstvy v ETICS
Požiadavky na energetickú hospodárnosť budov
Cieľom je dosiahnuť vysoko energeticky efektívny a dekarbonizovaný fond budov. Postupnosť zabezpečovania a zavádzania opatrení zameraných na energetickú efektívnosť sa má uskutočniť s cieľom dosiahnuť krátkodobé (do roku 2030), strednodobé (do roku 2040) a dlhodobé ciele (do roku 2050). Emisie CO2 by v porovnaní s rokom 1990 mali do roku 2050 poklesnúť o 80 až 95 %.
Známe sú hodnoty spotreby tepla na vykurovanie [7] v roku 1994 pre fond bytových domov SR 116,6 kWh/(m2.a), pričom za roky 1994 až 2003 bol priemer 114,8 kWh/(m2.a). V závislosti na type, konštrukčnom systéme alebo stavebnej sústave bola priemerná spotreba tepla na vykurovanie od 89,3 – 145,8 kWh/(m2.a). Referenčná hodnota fondu bytových domov pre miesto spotreby energie na vykurovanie sa zvolila výpočtom pre štatistický súbor budov postavených po roku 1983 hodnotou 106 kWh/(m2.a), teda nie pre celý fond. Stanoviť požiadavky pre celý bytový fond by znamenalo stanoviť hornú hranicu triedy D vyššou hodnotou. Vo vyhláške [3] § 4 ods. 8 je uvedený postup stanovenia hornej hranice jednotlivých tried (napr. trieda B je 0,5.Rs, trieda A je 0,25.Rs) s určením rozsahov v znení vyhlášky MDV č. 35/2020 Z. z. Pre globálny ukazovateľ je prechodné obdobie sprísňovania minimálnych požiadaviek vyjadrené hornou hranicou energetickej triedy A1 (ako minimálna požiadavka platí od 1.1.2016) a A0 (platí od 1.1.2021).
Obr. 2 Vplyv zmeny predvolenia rozhraní energetických tried na posúdenie energetickej hospodárnosti budov
Zastrešujúcou EHB normou STN EN ISO 52003-1 [6] sa zmenilo rozhranie energetickej triedy A, resp. A1 z 0,25 násobku na 0,35 násobok. Pri uplatnení tejto zmeny by to znamenalo, že namiesto 87,5 % úspor sa úspory primárnej energie znížia za predpokladu uskutočnenia hĺbkovej obnovy na 82,5 %.
Z grafu na obrázku 2 vyplýva, že bez ohľadu na zmenu návrhu vytvárania škály, základné predpoklady na zníženie potreby energie dominantne ovplyvňuje efektívna tepelná ochrana zabezpečená významnou obnovou stavebných konštrukcií. Je to časť obnovy budov, ktorú ovplyvňujú vlastníci bytov v budovách a vlastníci budov ako takých. Zjemnenie požiadaviek o 5 % týkajúce sa globálneho ukazovateľa primárnej energie ovplyvňujú hlavne využívané zdroje energie a použité nosiče energie (elektrina, plyn).
Budovy sa z hľadiska energetickej hospodárnosti zaraďujú do energetickej triedy podľa globálneho ukazovateľa primárnej energie určenej z dodanej energie násobením faktorom primárnej energie. Faktory primárnej energie je možné použiť podľa STN EN ISO 52000-1 [5] alebo určiť ich pre niektoré energetické nosiče. Výsledné hodnotenie EHB ovplyvňuje konkrétne určená hodnota faktora primárnej energie pre elektrinu, plyn, ale aj CZT. Hodnoty nižšie ako 1 môže nadobudnúť faktor primárnej energie, ak majú v mixe nosičov podiel obnoviteľné zdroje. Z mixu obnoviteľných a neobnoviteľných zdrojov sa určuje faktor primárnej energie pre elektrinu pre SR, pričom sú tieto hodnoty rozdielne, napr. pre ZSE a SSE. Pre ZSE je v mixe je 50,68 % jadrovej energie, 15,5 % zemného plynu, 6,71 % biomasy, 3,99 % čierneho uhlia, 6,26 % vodnej a 2,81 % slnečnej energie. Pre SSE je v mixe 64 % jadra, 1 % zemného plynu, 6,0 % biomasy, 4,0 uhlia a spolu 6 % obnoviteľných zdrojov, z ktorých 99,1 % tvorí biomasa a vodná energia sa podieľa iba 0,7 %. Skladba zdrojov predurčuje rozdielne hodnoty faktora primárnej energie.
Emisie CO2 sa určujú rovnako ako primárna energia z dodanej energie. Podiel jednotlivých zdrojov (obnoviteľných a neobnoviteľných) na výrobu elektrickej energie ovplyvňuje hodnotu súčiniteľa emisií CO2 rovnako ako faktora primárnej energie. Zvýšením podielu obnoviteľných zdrojov v mixe elektrickej energie sa zabezpečí zníženie hodnoty súčiniteľa emisií CO2 a tým tiež samotných emisií CO2. Rovnako to platí aj pri znižovaní súčiniteľa emisií CO2 pri CZT. Pri zásobovaní teplom a teplou vodou z CZT, kde sa používa zemný plyn ako palivo, je hodnota súčiniteľa emisií CO2 rovná 0,220 kg/kWh, čiže je rovnaká ako pre akýkoľvek plynový kotol. Zníženie súčiniteľa emisií CO2 konkrétneho zdroja CZT závisí od podielu využitia obnoviteľných zdrojov pri výrobe tepla a teplej vody.
Záver
Postupné sprísňovanie požiadaviek na hodnotu súčiniteľa prechodu tepla obalových stavebných konštrukcií zohľadňuje požiadavky vyplývajúce z predpisov EÚ na zlepšovanie energetickej hospodárnosti s rešpektovaním podmienok nákladovej optimálnosti. Normalizované hodnoty požiadaviek na súčiniteľ prechodu tepla odzrkadľujú situáciu vývoja stavebných výrobkov (najmä okien) na trhu. Významnou obnovou budovy sa uplatňuje najdôležitejší balík opatrení, ktorý je treba uplatniť v prvom kroku obnovy. Je to balík opatrení, ktoré pre budovy prispievajú k riešeniu zabezpečenia vykurovania a vytvárania tepelnej pohody.
