‹#› 1 60-Recycle-large replay_progressbar Nízkoenergetický nízkonákladový dům ‹#› 2 Komfortní obydlí s velmi nízkou spotřebou energie má trvalou hodnotu. Základní hodnotící kritéria trvale udržitelného stavebnictví: Dúčinné využití energie, Dstavebních materiálů, Dochrana vody, půdy, Dco nejnižší zátěž stavbou, D odpady a škodlivými látkami, Ddlouhověkost, bezpečnost Da vnitřní komfort uživatelů • Ušetřená energie je z hlediska životního prostředí nejčistší. barprog2 • Úvod ‹#› 3 ‹#› 4 aliterature Kopie - 17-Ecology-large 40-Masonry-large 67-ScientificMethod-large ‹#› 5 Analýza spotřeby budovy • •požadavky na tepelnou pohodu •klimatické podmínky lokality •tepelně technické vlastnosti obálky •geometrie a dispozice budovy •účinnost vytápěcího systému Každý stupeň teploty vzduchu nad 20°C znamená zvýšení spotřeby tepla až o 6%. Součet teploty vzduchu a teploty vnitřních ploch by měl být větší než38 °C , takže v budově s lepší obálkou - menší k - lze díky vyšší teplotě povrchových teplot vytápět na nižší teplotu vzduchu. Rozdíl mezi teplotou vzduchu a teplotou vnitřních ploch by měl být menší než 3-4°C pro obytné budovy. Komplexní účinek teploty vzduchu a teploty okolních ploch vyjadřuje tzv. operativní teplota. ( je to teplota fiktivního absolutně černého uniformního prostředí s nímž by si subjekt vyměňoval sáláním a prouděním stejné množství tepla jako s reálným okolím. ) V tepelně technických výpočtech se vychází z teplot vzduchu na obou stranách konstrukce, neboť ve stádiu návrhu nemůžeme operativní teplotu znát. Praktický význam této veličiny je pro hodnocení tep.komfortu a pro výpočet tepelné ztráty konstrukce. Zjednodušeně platí pro rychlosti prodění vzduchu < 0.4m/s (ideál 0.1m/s) t operativní=0,5*(t vzduchu+t účinná) KLIMATICKÉ PODMÍNKY V ČR délka otopné sezóny 200-250 dní v roce ‹#› 6 Orientační rozložení ztrát samostatného RD podle požadavku ČSN Analýza spotřeby RD okna 30% infiltrace 25% stěny 22% střecha 13% podlaha 10% ‹#› 7 Analýza dalších faktorů ovlivňujících spotřebu běžné budovy •I. Orientace budovy na světové strany vykazuje vliv na spotřebu tepla: • pro běžné budovy jde o rozdíl 2-7% roční spotřeby budovy orient. na jih. • • • IV. Vliv tepelné akumulace dané materiálovou bází stropních a vnitřních dělicích stěnových konstrukcí se projeví hlavně na stabilitě vnitřní teploty. II. Místo výstavby budovy chráněné před větrem sníží ztráty infiltrací a přestupem tepla cca o 3-15 % podle těsnosti budovy. III. Stínění horizontem se projeví zvýšením o 1 %, barva povrchů fasády ovlivní spotřebu běžného domu až o 3% . V. Optimální geometrie budovy, kompaktnost mají ještě výraznější vliv. Problémy vnitřního klimatu v letním období Příznivý účinek akumulačního jádra budovy na její spotřebu (1%) roste se zlepšenou tepelnou obálkou. ‹#› 8 Běžná výstavba 70 -180 kWh/m2rok Energeticky úsporná výstavba 50 - 70 kWh/m2rok Nízkoenergetická výstavba 15 - 50 kWh/m2rok Pasivní domy 5 -15 kWh/m2rok Nulové domy 0 - 5 kWh/m2rok Pro pasivní bydlení se užívají efektivní domácí spotřebiče i umělé osvětlení spotřebují o 50% méně energie bez jakéhokoliv omezení komfortu. Celková spotřeba energie provozu domu nepřekročí 42 kWhm-2rok-1. (pod 16 kWhm-3rok-1 ) (pod 5 kWhm-3rok-1 ) Přehled klasifikace budov: (pro poměr A/V= 0,6m2/m3) ‹#› 9 • •zformulovat zkušenosti a elementární principy pro stavbu NNED •simulací teplotních poměrů ukázat, jak bude dům provozován •ověřit rentabilnost nízkoenergetických domů Cíle Společné uplatnění principů pro nned stavění se zdá být stále problémem. Práce se soustředí na řadu reálných a okamžitě použitelných opatření k optimalizaci energetických toků v malém objektu pro bydlení. Budova představuje systémovou záležitost, její chování v čase je možné sledovat pomocí matematického modelu. Snažím se o odhad investice, kterou musíme vložit pro NE opatření bez ohledu na subvence. ‹#› 10 Metodika •nástroje k analýze energetické náročnosti budov, matematická analýza funkce •software EAGLE vyvinutý na školicím pracovišti; •jednoduché utility vystihující pro daný účel jen nejpodstatnější znaky; •modely bylo pracováno i ve formě schémat a experimentálních demonstračních maket, •informace z literatury, předpisů, výzkumných zpráv, Internetu seminářů a konferencí •osobní zkušenost. Konečná spotřeba energie je nejvíce ovlivněna těmito faktory: ° podmínkami prostředí (vnější teplota, vítr, vlhkost, orientace budovy) ° interními požadavky na pohodu a tepelné zisky v budově ° tepelně izolační kvalitou stavby ° propustností vodní páry konstrukcemi ° propustností vzduchu konstrukcemi ° požadovanými minimálními hodnotami výměny vzduchy ° kompaktností budovy ° dynamickými tepelnými vlastnostmi budovy ° účinností a regulací výkonu vytápění a větrání. Zdůrazněte všechny rozdíly v postupu v porovnání s běžnými projekty tohoto typu. Diskutujte o požadavcích, výhodách a problémech použití nových postupů ‹#› 11 Dílčí cíle : •nalezení vhodných řešení jednotlivých konstrukčních prvků •zkoumání optimální koncepční souhry inovačních prvků •navržení nízkonákladového nízkoenergetického rodinného domu, •vytvoření programu pro určení energetické náročnosti dané koncepce domu •provedení srovnání nákladů na stavbu •simulace teplotní dynamiky obou budov během otopné sezóny. ‹#› 12 Nalezení vhodných řešení konstrukčních prvků [USEMAP] Stěnové a střešní konstrukce Otvorové výplně Obalové konstrukce: Podlahové konstrukce Tepelné mosty a vazby Základní metody: 1. hledání minima funkce: S ( investice + náklady na topení za 30 let) na tloušťce izolace d 2. hledání prosté doby návratnosti Východiska: aktuální ceny stavebnin a energií 1watt instalovaného výkonu je asi 10Kč ‹#› 13 Tepelný odpor stěny R=6,5 m2K/W. Optimalizace izolace stěn Minimum funkce pro vrstevnatou stěnu dp= 0,5m º pro tloušťku polystyrénu 0,25m ‹#› 14 Prostor lze získat odsazením kontralatí od krokví distančními hranoly. Tím získáme další prostor, který lze vyplnit izolací, navíc se redukuje tepelný most způsobený krokvemi. Zateplení střešní konstrukce Izolace šikmé střechy se provádí v prostoru mezi krokvemi minerální vlnou. Jestliže je výška krokví 200mm, lze pro zvýšení tepelného odporu střechy hledat způsob, jak získat další prostor mezi krokvemi a střešní krytinou. Jedno z možných řešení je zobrazeno. Je též podstatné, že krokve představující nosnou konstrukci střechy jsou v prostoru s teplotou blízkou teplotě interiéru, kde nejsou podmínky pro kondenzaci vodní páry, což snižuje nebezpečí degradace krokví. Konstrukcí sedlových střech je celá řada. Každopádně je třeba rozlišovat střechy s difúzně propustnou krytinou (nejběžněji střešní taška) a difúzně nepropustnou krytinou (např. plech). Střechy s difúzně nepropustnou krytinou je třeba provětrávat. Střechy s difúzně propustnou krytinou provětrávány být nemusí - kvalitní parozábrana a difúzní komunikace s venkovním prostorem by měly zaručit bezpečnost střechy. V takovém případě může být celý prostor střešní konstrukce vyplněn tepelnou izolací např. minerální vlnou. ‹#› 15 strecha * Základem je stav, kdy je prostor mezi krokvemi o výšce 20cm vyplněn minerální vlnou Tepelný odpor takové střechy R=6,6 m2K/W. Minimum funkce nastává pro tloušťku izolace dv=0,33m, při investici* na 256Kč/m2 střechy, snížení nákladů na energii za 30let je 320Kč/m2. Optimalizace střešní izolace (40960Kč pro 160m2 střechy) (51200Kč pro 160m2 střechy) Každý m2 střechy sníží potřebný výkon otopného systému asi o 5W (-800W pro 160m2 střechy), což lze ohodnotit snížením investice na o 50Kč/m2 -> investice 206Kč/m2 1watt instalovaného výkonu je asi 10Kč ‹#› 16 Optimalizace izolace s podložím Pro výšku izolace v podlaze v přízemí nad studeným podložím nemáme u nově navrhovaných staveb žádná omezení. Počítáno pro průměrnou teplota podloží v období topné sezóny 7°C. Minimum funkce d=24cm, při investici na 360Kč/m2 podlahy a nákladech na energii za 30let 356 Kč Tepelný odpor takové podlahy R=6 m2K/W. 1500di+85,5 / di ® min. Minima nabývá funkce pro d[i]=0,24m při investici na 1m^2 podlahy 360Kč a nákladech na energii za 30let 356Kč. Tepelný odpor podlahy je R=6m^2K/W. Běžně je dnes podlaha izolována 8cm polystyrénu. Považujeme-li tuto tloušťku jako základ bude investice na 1m^2 240Kč a roční úspora 24Kč. Každý 1m^2 podlahy sníží potřebný výkon otopného systému o 4,7W, což znamená, že se investice na 1m^2 podlahy sníží o asi 47Kč tedy na 193Kč. Prostá doba návratnosti investice je pak 8let. ‹#› 17 Optimalizace oken Sklo: Úspora energie za rok na 1m2 izolačního skla činí 147Kč a prostá návratnost investice je necelé 4roky. Každý 1m2 izolačního skla ušetří 68W na výkonu otopného systému, tedy vydělá nám již při stavbě každý 1m2 izolačního skla 680Kč. Navíc nám za 30let 1m2 izolačního skla ušetří 4410Kč, což je víc než čtyřnásobek pořizovací ceny izolačního dvojskla. Běžné lepené dvojsklo k= 2,9 Wm-2K-1 dvojsklo s měkkou nízkoemisní vrstvou k= 1,4 Wm-2K-1. dvojsklo plněno argonem k= 1,1 Wm-2K-1. Dvojsklo s tímto součinitelem přestupu tepla je asi o 500Kč/m2 dražší než obyčejné dvojsklo. ‹#› 18 Rámy oken •Součinitel přestupu tepla rámu (běžně k=1,7Wm-2K-1) je větší než součinitel přestupu tepla izolačního skla (k=1,1Wm-2K-1). U menších oken tudíž dochází k situaci, že tepelné ztráty rámem jsou vyšší než ztráty sklem. • •V případě, že obvodové stěny jsou sendvičové konstrukce, nabízí se způsob osazení oken na Obr.12. • •Únik tepla rámem je prakticky zamezen a tepelné ztráty rámem okna klesnout až o 60%. Toto opatření je prakticky bez nákladů, stejně jako řada dalších drobnějších úprav týkajících se potlačení tepelných mostů. • ‹#› 19 Zvýšení izolace rámů ‹#› 20 Významnějším tepelným mostem, který je třeba ošetřit, je únik tepla zdmi prvního obytného podlaží do studeného podloží. Veškeré tyto zdi je třeba založit na tvárnici s lepšími izolačními vlastnostmi např. z pěnového skla, případně, dovolí-li to statické a vlhkostní poměry, na pórobetonových tvárnicích. Toto opatření zamezí úniku tepla do studeného podloží. Předpokládejme, že styčná plocha stěn s podložím je 15m2. Pokud zůstane tento tepelný most neošetřen, představuje únik tepla v topné sezóně 660W. Je-li cihlové zdivo na tvárnicích z pórobetonu o výšce 25cm, je únik redukován na 112W. roční úsporu za topení 2790Kč a úsporu za topení za 30let téměř 84 000Kč. Ošetření tepelných mostů Redukce na 112W představuje úsporu oproti 600W na instalovaném výkonu otopného systému 548W (úspora při instalaci otopného systému 5 480Kč), roční úsporu za topení 2790Kč a úsporu za topení za 30let téměř 84 000Kč. ‹#› 21 Mosty a vazby v oblasti nadokenních překladů a věnců lze dobře ošetřit při vrstevnaté konstrukci stěn. Podobně vrstevnatá konstrukce stěn umožní vhodné napojení izolace obvodových stěn a izolace střechy. Vše předpokládá pečlivost při vlastním provedení. Problémem je ošetření tepelných mostů jakýchkoli konstrukcí vystupujících z povrchu budovy: podlahy balkonů stříšky apod. V podstatě jediným schůdným řešením je tyto konstrukce neužívat, prvky řešit jako samonosné, staticky i tepelně oddělené od pláště budovy. Další tepelné vazby a mosty ‹#› 22 Zkoumání optimální koncepční souhry inovačních prvků Doplnit tabulku: Množství Název opatření Úspora energie/rok Úspora peněz/rok Úspora na instal.výkonu 1m2 ‹#› 23 Aktivní systémy ‹#› 24 Určení energetické náročnosti dané koncepce domu ‹#› 25 Provedení srovnání nákladů na stavbu ‹#› 26 Simulace teplotní dynamiky budov • ‹#› 27 Koncepční souhra opatření •Společné uplatnění principů nízkoenergetického stavitelství ‹#› 28 Tepelně tech. vlastnosti obvodových konstrukcí k (W/m2K) Redukce tepelných mostů v konstrukci Těsnost obvodového pláště objektu Pasivní využití solární energie Kontrolované větrání bez / se zpětným využitím (rekuperace) tepla Vhodný systém pro vytápění Volba hospodárného způsobu přípravy TUV Efektivní využívání elektrické energie Celkové spolupůsobení všech součástí systému (3) Strategie pro minimalizaci spotřeby elektrické energie Úsporné spotřebiče v domácnosti POROVNÁNÍ NÍZKOENERGETICKÝCH NÍZKONÁKLADOVÝCH BYTOVÝCH DOMŮ PRINCIPY Ekonomicky efektivní cesty ke snížení energetické náročnosti Potřeba tepla na vytápění objektu Nástroje k analýze energetické náročnosti budov (8) Výpočty spotřeby energie na vytápění a provoz budov - normy a národní předpisy EN 832/EN 13790 EN 13789 EN 13370 EN 14 683 (vztah k normám doporučeným, tj. původně platným v ČSN) (10) Komplexní simulační metody (6) Potenciál úspor (1) Minimalizace potřeby energie na vytápění objektu Energeticky úsporná architektura a jejich reálný přínos Kompaktní dobře izolované domy Redukce infiltrace a optimalizace větrání Rekuperace tepla a ventilace Pasivní solární prvky Aktivní solární prvky Měření a regulace ZÁSADY PRO NAVRHOVÁNÍ (2)Mminimalizace spotřeby TUV Redukce spotřeby Využití aktivních solárních prvků (4) Hodnocení zhlediska udržitelného rozvoje ‹#› 29 ‹#› 30 Grafy grafy Bcbccccccccbbbbbbbbbbbbbbbb ggggggggggggggggggg aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa Plán •Uveďte přehled důležitých bodů v podrobném plánu. çKlepnutím otevřete podrobný časový plán. Pokyny: Odstraňte ikonu vzorového dokumentu a následujícím způsobem ji nahraďte ikonou pracovního dokumentu: •Vytvořte dokument v aplikaci Word. •Vraťte se do aplikace PowerPoint. •V nabídce Vložit vyberte příkaz Objekt.… •Klepněte na přepínač Vytvořit ze souboru. •V poli Soubor najděte název souboru. •Přesvědčte se, že je zaškrtnuto políčko Zobrazit jako ikonu. •Klepněte na tlačítko OK. •Vyberte ikonu •V nabídce Prezentace klepněte na příkaz Nastavení akce. •Klepněte na možnost Akce objektu a vyberte položku Upravit. •Klepněte na tlačítko OK. Wd95 ‹#› 32 ikony Aktuální stav •Podrobný přehled postupu v porovnání s plánem –Dodržování plánu v oblastech –Nedodržování plánu v oblastech –Oblasti v předstihu •Neočekávaná zpoždění nebo záležitosti Odpovídající dokumenty Klepnutím otevřete marketingový plán. Klepnutím otevřete rozpočet. Klepnutím otevřete konečný výpis. Otázky Pokyny: Odstraňte ikonu vzorového dokumentu a následujícím způsobem ji nahraďte ikonou pracovního dokumentu: •Vytvořte dokument v aplikaci Word. •Vraťte se do aplikace PowerPoint. •V nabídce Vložit vyberte příkaz Objekt.… •Klepněte na přepínač Vytvořit ze souboru. •V poli Soubor najděte název souboru. •Přesvědčte se, že je zaškrtnuto políčko Zobrazit jako ikonu. •Klepněte na tlačítko OK. •Vyberte ikonu •V nabídce Prezentace klepněte na příkaz Nastavení akce. •Klepněte na možnost Akce objektu a vyberte položku Upravit. •Klepněte na tlačítko OK. Wd95 Wd95 Wd95 ‹#› 35 grafika