ENERGETICKÉ ÚPRAVY BYTOVÝCH PANELOVÝCH OBJEKTŮ Z POHLEDU DNEŠKA I ZÍTŘKA

Ing. Jan Ficenec, Ph.D.

První zásadnější opravy bytových domů realizovaných panelovou technologií byly zahájeny v první polovině 90. let minulého století. Stejně jako celá řada dalších ... (článek byl uveřejněn v časopise Družstevní bydlení č. 1/2009)

Úvod

První zásadnější opravy bytových domů realizovaných panelovou technologií byly zahájeny v první polovině 90. let minulého století. Stejně jako celá řada dalších stavebních činností prošly rekonstrukce panelových domů zásadním vývojem. A to nejen z pohledu technického (zlepšování použitých materiálů a technologií, zvětšování tloušťek aplikovaných dodatečných tepelných izolací apod.), ale rovněž z pohledu přístupu jednotlivých investorů.
Zejména v počátečních etapách byla oprava chápána pouze jako dodatečné zateplení obvodových stěn a to v drtivé většině případů pouze v ploše. Zcela opomíjeny zůstávaly detaily jako jsou předsazená čela štítů. lodžiových příložek apod. Opravy či výměny ostatních typů konstrukcí byly prováděny, v případě havarijních stavů a ve většině případů dosti nekoncepčně bez vazby na další stavební úpravy.

Obrázek 1 – Příklad nekomplexní opravy bytového panelového domu z první poloviny 90. let minulého století – dodatečné zateplení obvodových stěn bez výměny výplní otvorů, oprav lodžií a řešení jednotlivých detailů

Obrázek 2 – Příklad provedení komplexní opravy obálky budovy včetně výměny zábradlí, nové dlažby na lodžiích a důsledného zateplení všech detailů

S tím jak se postupně prohlubovalo podvědomí o této problematice se záběr činností postupně rozšiřoval. Z pohledu životnosti a funkčnosti se neoptimálněji jeví provedení komplexní opravy v jednom kroku. Pod pojmem komplexní oprava panelového domu v současné době rozumíme celou řadu technologických etap jako například:

statickou sanaci vnitřních konstrukcí
výměnu výplní otvorů
opravu balkónů / lodžií (včetně statického zajištění, výměny či opravy zábradlí a obnovení hydroizolační funkce podlahového souvrství)
opravu a zateplení obvodového pláště
opravu a zateplení střešního pláště
opravy dalších konstrukcí – hydroizolace spodní stavby, okapových chodníčků, předsazených schodišť apod.

V případě, že zvolíme postupné provádění úprav, měli bychom mít na paměti určité zásady posloupností realizace jednotlivých technologických etap, které je výhodné dodržovat s ohledem na efektivitu vložených investic, splnění jednotlivých normových a legislativních požadavků a rovněž životnost takového opravy. Mezi nejtypičtější případ náleží výměna výplní otvorů, která by měla předcházet dodatečnému zateplení.

Snižování potřeby tepla na vytápění

Lze uvést, že výše uvedené technické a technologické etapy jsou do značné míry zvládnuty. Ovšem s rostoucími cenami za tepelnou energii se ukazuje, že pouhá stavebně technická úprava obálkových konstrukcí budovy není v tomto směru dostatečná. A to ani v těch případech, kdy zvolíme nadstandardní tloušťky tepelných izolací, velmi kvalitní výplně otvorů a provedeme důslednou eliminaci tepelných mostů. V případě komplexního zateplení obálky budovy lze dosáhnout snížení tepelných ztrát prostupem o 50 – 60 % (viz graf na obrázku 3).

Obrázek 3 – Porovnání měrné potřeby tepla na vytápění (na 1 m2 vytápěné plochy) u různých typů bytových panelových domů před a po provedení dodatečného zateplení. Sloupec je rozdělen na část tepelných ztrát prostupem a větráním. Uvažována je standardní varianta tak aby byly splněny požadavky ČSN 730540 [1] na součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí i celého objektu. Intenzity výměny vzduchu byly uvažovány n = 0,5 h-1 před úpravou a n = 0,35 h-1 po úpravě (zohledněno bylo snížení násobnosti výměny vzduchu těsnějšími výplněmi otvorů).

Druhou částí teplených ztrát je větrání. Původní dřevěná zdvojená okna se vyznačují značnou netěsností, což vede k vysoké infiltraci a nekontrolovatelným únikům tepla. Výměna za okna nová (nejčastěji plastová) s celoobvodovým kováním sice přispěje k významné eliminaci těchto tepelných ztrát. Je však třeba si uvědomit, že výměna vzduchu je nezbytná a nesmí klesnout pod určitou hranici (v závislosti na produkci vodní páry, CO2 a dalších škodlivin v interiéru). Nelze tudíž předpokládat, že výměna oken znamená automatické snížení ztrát větráním prakticky k nulovým hodnotám. Tuto skutečnost by měli mít na paměti zejména vlastníci a nájemníci bytů v panelových domech, neboť snahy o maximální úspory energií bohužel v řadě případů vedou k vytváření „skleníkových prostředí“ v interiérech bytů a tím k příhodným podmínkám pro výskyt plísní. Hledání optima mezi větráním nedostatečným, které vede ke vzniku poruch, a nadměrným, které způsobuje zvýšené tepelné ztráty, je pro běžného uživatele bytů problém.
Navíc, v případě že se v bytě nachází plynový spotřebič, nejčastěji plynový sporák, vstupuje do hry předpis TPG 704 01 [2]. Tento dokument definuje požadavky na minimální intenzity násobnosti výměny vzduchu. Není zcela účelné popisovat přesné požadavky (více lze nalézt například v článku [3]), spíše je třeba uvést dva zásadní závěry, které z daného předpisu pro současnou praxi vyplývají:

standardní okno bez speciálního větracího systému se vyznačuje prakticky nulovou infiltrací a je proto nezbytně nutné, aby bylo osazeno speciálním větracím prvkem či byl zajištěna výměna vzduchu jiným způsobem (např. větracím průduchem přímo do fasády objektu).
větrání prostoru s plynovým sporákem musí být nezávislé na zásahu uživatele – tzv. čtvrtá poloha kličky nemůže být v této souvislosti považována za řešení, které by daný požadavek splňovalo.

Obecně lze říci, že standardní řešení neumožňují splnění požadavků předpisu TPG 704 01 a řešení nestandardní, které však znamenají nárůst ceny, bohužel nejsou zákazníkům nabízena. Z uvedeného důvodu je bohužel nutno konstatovat, že současná stavební praxe v drtivé většině případů tento problém zcela pomíjí.
Určitou možností by bylo, nahradit plynové sporáky elektrickými.
Právě z těchto důvodů se do budoucna ukazuje správným řešením aplikace nuceného větrání se zpětným získáváním tepla. V prvé řadě lze množství větracího vzduchu regulovat podle potřeby (většinou právě na základě sledování koncentrace CO2 a relativní vlhkosti). Dále pak lze systém doplnit výměníkem zpětného získávání tepla, což rozhodujícím způsobem snižuje potřebu tepla. Účinnost zpětného získávání tepla se standardně pohybuje mezi 75 – 90 %. Při energetických hodnoceních a stanovování energetických přínosů není samozřejmě zcela korektní uvažovat maximální hodnoty uváděné výrobcem, neboť účinnost v čase se mírně snižuje (např. vlivem postupného zašpinění).
Samozřejmě při návrhu větracího systému je třeba respektovat dispoziční omezení – podchodné výšky i omezený prostor pro vedení svislých rozvodů. Navíc by technologie měla být co nejjednodušeji montovatelná a zasahovat do co nejmenšího prostoru bytu, neboť je třeba si uvědomit, že každá z úprav probíhá obvykle za plného provozu.

Snižování potřeby tepla na ohřev teplé vody

Druhou zásadní položkou v energetické bilanci je potřeba energie na ohřev teplé vody. Tato oblast byla dlouhodobě do značné míry opomíjena. Ovšem v souvislosti s tím, jak stále více objektů prošlo komplexním zateplením, hledá stále více vlastníků a nájemníků možnosti úspor i v této části energetické bilance.
Úspory lze prakticky hledat v samotné přípravě a zároveň v distribuci teplé vody. Zastavme se nejdříve u druhého bodu. Tepelné ztráty v rozvodech teplé vody tvoří okolo 50% celkové potřeby energie na dodávky teplé vody. I přes to, že podmínky pro minimální tloušťky tepelných izolací na rozvodech stanovuje zákon 406/2000 Sb. v aktuálním znění [4] potažmo jeho prováděcí vyhláška 151/2001 Sb. [5], která byla nahrazena vyhláškou 193/2007 Sb. [6], drtivá většina dodavatelů ji doposud nevzala v potaz. Jak jinak si lze vysvětlit prováděné rekonstrukce, kdy se standardně užívají dvě tloušťky tepelné izolace – 10 mm (v lepším případě 15 mm) na ležatých rozvodech a 8 mm svislých. Tyto tloušťky jsou hluboko pod požadavky obou výše zmiňovaných vyhlášek. Navíc je u řady objektů reálné, že tepelná izolace nových rozvodů je menší (tudíž ztráty vyšší) oproti rozvodům původním.

Obrázek 4 – Typický příklad rekonstruovaných (vyměněných) rozvodů vody s osazenou izolací v nedostatečné tloušťce

Na druhou stranu však existuje řada případů, kdy je majitel objektu do značné míry demotivován přístupem dodavatele tepla k provádění dodatečných tepelných izolací na jednotlivých rozvodech. Za nejtypičtější příklad lze považovat způsob účtování úhrad za dodávky teplé vody v případě dálkového zásobování výměníkovou stanici mimo objekt, na kterou je napojeno více domů (nejčastěji celé sídliště). Řada takovýchto objektů nemá osazeno měření na patě objektu a účtování je prováděno na základě odečtu jednotlivých bytových vodoměrů a přiřazení poměrné části dodané energie. Jakékoliv úpravy v jednom domě nemohou být proto objektivně vyhodnoceny a zohledněny ve snížení plateb. Cílem vlastníků domů by z toho důvodu proto mělo být měření spotřeby energie na vstupu do objektu. Jedině tak lze objektivně hodnotit úsporu energie v domovních rozvodech.

Druhou částí je vlastní ohřev teplé vody. V současné době lze za trend považovat používání solárních termických kolektorů, které slouží k pokrytí části potřeby energie na ohřev teplé vody. S růstem cen energií neustále klesá návratnost vložených investic. Jako všechno, má i tato oblast své ale. Pokusme se zde uvést několik zásadních věcí, které by měl mít investor vždy na paměti, pokud se rozhodne pro aplikaci tohoto systému. Nejedná se pouze o umístění objektu, zastínění okolními stavbami či dostatečně velkou plochou pro umístění kolektorů.
V první řadě se jedná o zásah do stávajícího systému. Stejně jako při rekonstrukci obvodového pláště panelového domu, kdy je třeba respektovat danou stavební soustavu a její konstrukční řešení, je třeba i v tomto případě vycházet z podmínek stávajícího zásobení teplou vodou. Například v případě centrální přípravy teplé vody mimo objekt je třeba počítat s nutností vybudování vlastního dohřevu. Solární systém nedokáže pokrýt celou potřebu teplé vody a třeba zbytek dohřát jiným způsobem. Ať již se jedná o předávací stanici, plynový kotel, elektrokotel či tepelné čerpadlo. Zdroj je třeba volit dle místních podmínek, neboť obecná aplikace nemusí být v řadě lokalit možná (např. omezení ze strany státních a obecních úřadů, chybějící přípojky plynu, nedostatečný příkon elektrické energie apod.)
Dále se jedná o prostorové nároky tohoto systému, zejména o umístění akumulačních nádrží a zásobníků na teplou vodu, které mohou být s ohledem na velikost objektu značné. Nejvýhodněji se jeví instalace v technických podlažích. Existuje však celá řada objektů, které dostatečným prostorem nedisponují a umístění potřebných zařízení není tedy v objektu reálné.
Posledním zásadním bodem je vlastní instalace solárních kolektorů. Pro panelové domy se přímo nabízí instalace na plochou střechu. I zde však lze narazit na problémy, související s fixací těchto panelů. Obecně jsou možné dva přístupy – přitížení či mechanické zakotvení. Nelze apriori preferovat jeden způsob před druhým. Přitížení není pro řadu střešních plášťů z důvodu únosnosti přípustné. Mechanická fixace může být rizikovou z hlediska provádění, neboť skrz tepelnou izolaci prostupuje řada kotevních prvků, což zvyšuje riziko zatečení. Navíc u dvouplášťových střech, jejichž horní plášť tvoři žebírkové panely je nutno provést kotvení až do stopního panelu (tedy dolního pláště). Situace může být navíc zkomplikována již provedeným dodatečným zateplením střešního pláště.
Výše uvedené skutečnosti mají zásadní vliv nejenom na výslednou cenu této aplikace, ale mohou být do značné míry limitující pro jejich realizaci. Rozhodnutí, zda investovat do aplikace solárního systému ohřevu teplé vody by měla předcházet studie proveditelnosti, která, posoudí technickou realizovatelnost, určí dobu návratnosti a zhodnotí případná rizika takovéhoto projektu.

Závěr

Snižování energetické náročnosti a hledání nových cest pro jejich dosažení zůstává i nadále významnou součástí komplexních oprav a modernizací bytových panelových domů. Lze říci, že těžiště se z oblasti obálky budovy začíná posouvat směrem k technickému zařízení – ohřevu teplé vody a případně aplikace nuceného větrání se zpětným získáváním tepla. Zvolená řešení by však měla respektovat typické podmínky panelové výstavby tak, aby skutečně přispěla ke zlepšení stavu energetického hospodářství a nebyla spíše nefunkční přítěží.

[1] ČSN 73 0450: Tepelná ochrana budov, ČNI, 2005 a 2007, Praha
[2] TPG 704 01: Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách
[3] Petřík, J.: Plynové spotřebiče v kuchyni z hlediska výměny vzduchu a odvodu spalin; časopis Plyn 1/2001
[4] Zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií
[5] Vyhláška č. 151/2001 Sb.kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie
[6] Vyhláška č. 193/2007 Sb.kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie a chladu