Domy s téměř nulovou spotřebou energie (NZEB a NZEB II) jsou stavby, které jsou navrženy a postaveny tak, aby minimalizovaly spotřebu energie potřebné pro provoz a zároveň maximalizovaly využití obnovitelných zdrojů energie. Podle definice Evropské unie musí NZEB minimalizovat spotřebu energie na vytápění, chlazení, osvětlení a další potřeby na takovou úroveň, že zbývající potřebná energie může být pokryta z obnovitelných zdrojů energie. V České republice od platnosti vyhlášky 264/2020 Sb. o energetické náročnosti budov musí být všechny novostavby rodinných domů postaveny dle požadavků NZEB, respektive od 1.1.2022 dle zpřísněné metodiky NZEB II. Tyto domy lze obecně definovat jako minimální legislativní standard.
Pasivní a nulové domy se dále vyznačují o něco vyšší úrovní tepelných parametrů a těsností obálky budovy, což minimalizuje tepelné ztráty a snižuje potřebu vytápění či chlazení. K dosažení těchto parametrů je klíčovým prvkem správný výběr stavebních materiálů a kombinací technologií.
Stavební detaily mohou u úsporných budov tvořit i více než 20% podíl na tepelných ztrátách, proto jedním z nástrojů ekonomicko-energetické optimalizace je i jejich podrobné zanesení do výpočtu energetické náročnosti. To může zlepšit ukazatele energetické náročnosti budovy, a vést tak ke splnění požadavků na energetickou náročnost budovy dle vyhlášky č.264/2020 Sb. či k dosažení požadované měrné potřeby tepla na vytápění pro pasivní domy.
Vyhláška definuje minimální přirážku k průměrnému součiniteli prostupu tepla Uem (jeden z ukazatelů energetické náročnosti) ve výši 0,02 W/m.K, která má ve výpočetním hodnocení zjednodušeně zohlednit vliv tepelných vazeb. Reálně se tato hodnota podle kvality řešení tepelných vazeb a tvarového členění budovy pohybuje v rozmezí - 0,02 až + 0,06 W/m.K. Hodnocení tak lze zlepšit i zhoršit.
Nižší než minimální hodnotu lze dle vyhlášky do výpočtu zahrnout pouze za předpokladu podrobného zahrnutí tepelných vazeb pomocí lineárních činitelů prostupu tepla Ψ [W/m.K]. Tyto hodnoty definují rozdíl mezi zjednodušeným výpočetním modelem a realitou, proto mohou nabývat i záporných hodnot.
Zahrnutí lineárních činitelů prostupu tepla do výpočtů ovlivní dva hlavní ukazatele energetické náročnosti budovy, které rozhodují o splnění či nesplnění legislativních požadavků a to:
- Průměrný součinitele prostupu tepla Uem – Podrobné zahrnutí lineárních činitelů prostupu tepla snižuje přirážku oproti refereční hodnotě, která činí 0,014 W/m.K. Kvalitně řešení stavební detaily tak snižují tlak na součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí.
- Primární energie z neobnovitelných zdrojů energie – Vliv nižší hodnoty Uem vlivem započtených lineárních činitelů prostupu tepla se projeví i snížením potřeby tepla na vytápění budovy a následně (úměrně zvolenému zdroji) i na hodnotě primární energie z neobnovitelných zdrojů jako hlavního ukazatele energetické náročnosti budovy.
Účelem tohoto katalogu je poskytnout projektantovi a energetickému specialistovi nástroje, jak ekonomicky efektivněji snížit energetickou náročnost budovy pomocí zadaných lineárních činitelů prostupu tepla.
Příklad zohlednění
Na vzorovém typickém přízemním domě z konstrukčního systému Porotherm s využitím tvarovek 50 T Profi s integrovanou tepelnou izolací bylo provedeno podrobné modelové vyhodnocení plnění požadavků na energetickou náročnost budovy ve vztahu ke kvalitě zpracovaných stavebních detailů.
Základní parametry hodnocené budovy:
- energeticky vztažná plocha: 191 m2,
- vnější objem budovy: 689 m3,
- faktor tvaru budovy: 0,90,
- stěny a střecha U = 0,12 W/(m2.K),
- podlaha 0,17 W/(m2.K),
- okna s trojskly Uw= 0,90 – 1,0 W/(m2.K),
- řízené větrání s rekuperací tepla,
- tepelné čerpadlo vzduch-voda / plynový kondenzační kotel.
Na základě zadaných lineárních činitelů prostupu tepla bylo na vybraném domě dosaženo průměrné přirážky k průměrnému součiniteli prostupu tepla vlivem tepelných vazeb ve výši – 0,011 W/(m.K). Budova s minimální legislativní přirážkou
0,02 W/(m.K) měla výslednou primární energii z neobnovitelných zdrojů ve výši 85 kWh/(m2.a), a nesplňovala tak legislativní požadavek ve výši 75 kWh/(m2.a). Po podrobném zadání lineárních činitelů se primární energie z neobnovitelných zdrojů snížila na hranici požadavku 75 kWh/m2.
Podrobné hodnocení lineárních činitelů prostupu tepla se tak fakticky stává ekvivalentem energeticky úsporných opatření, které by ke splnění legislativních požadavků bylo jinak nutné navrhnout. V případě modelového domu se jedná o ekvivalent zlepšení primární energie z 85 kWh/m2 na 75 kWh/m2, což odpovídá realizaci následujících opatření:
- instalace kvalitnějších oken s trojsklem s Uw = 0,75 W/m2.K, navýšení tl. izolace ve střeše o 10 cm a v podlaze o 6 cm, nebo
- instalace malé střešní fotovoltaické elektrárny, nebo
- instalace tepelného čerpadla země-voda s COP = 4,4.
