E.PEE Primární energie (EDU 2020/Test)

E.PEE Primární energie z neobnovitelných zdrojů

Verze metodiky 2020.test, typologie EDU.

Záměr hodnocení

Důraz na snižování spotřeby primární energie z neobnovitelných zdrojů v průběhu vybraných fází životního cyklu budovy, které mají nejvýznamnější dopad na životní prostředí.

Kontext

Úspora energie je v současné době jednou z hlavních priorit při nové výstavbě i rekonstrukci budov. Základní legislativní požadavky stanovuje Zákon o hospodaření energií. Mimo jiné stanovuje i některá opatření pro zvyšování hospodárnosti užití energie a povinnosti fyzických a právnických osob při nakládání s energií. Strategickým dokumentem v oblasti hospodaření s energií je Státní energetická koncepce. Tento dokument specifikuje cíle státu v nakládání s energií v souladu se zásadami trvale udržitelného rozvoje, zajištěním bezpečnosti dodávek energie, konkurenceschopnosti hospodářství a sociální přijatelnosti pro obyvatelstvo. Státní energetická koncepce je závazná pro výkon státní správy v oblasti nakládání s energií. Jedním z nástrojů plnění cílů v oblasti zvyšování účinnosti užití energie, snižování energetické náročnosti včetně využití kombinované výroby elektřiny a tepla, obnovitelných a druhotných zdrojů v souladu se schválenou státní energetickou koncepcí je Státní program na podporu úspor energie.

Snižování energetické náročnosti budov je zohledněno Zákonem o hospodaření energií formou povinného vypracování Průkazu energetické náročnosti budov (PENB), případně Energetického auditu či Energetického posudku. V případě výstavby nové budovy nebo větší změny dokončené budovy je stavebník, vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek povinen plnit požadavky na energetickou náročnost budovy podle platného prováděcího právního předpisu doložením průkazem energetické náročnosti budovy, vypracovaným dle platné legislativy pověřenou osobou.

Výše uvedená praxe je obvyklá a legislativně podložená. Nicméně hodnocení konečných spotřeb energie (které obsahuje energetický audit nebo PENB) příliš nevypovídá o reálném environmentálním dopadu spotřeby energie. Proto SBToolCZ hodnotí právě spotřebu energie primární, která zohledňuje životní cyklus celého procesu získání a dodání energie do místa spotřeby.

V současné době, kdy je snaha snižovat spotřebu provozní (primární) energie a obecně i emise škodlivých plynů, vystupují stále více do popředí i další hodnoty spotřeby energie a produkce emisí svázaných s celým životním cyklem použitých konstrukčních materiálů (těžba surovin, výroba stavebních materiálů a konstrukcí, údržba, rekonstrukce, demolice a likvidace) – tzv. spotřeba svázané energie a produkce svázaných emisí. Vzhledem ke složitosti hodnocení celého životního cyklu vstupují v metodice SBToolCZ v závislosti na typologii budovy do hodnocení nejvýznamnější fáze. Svázané emise a energie hodnotí výrobní fázi (těžba surovin, doprava a výroba materiálu) s přihlédnutím k životnosti materiálů (tzn. A1–A3 a částečně B4). Provozní emise a energie hodnotí spotřebu provozních energií (B6).

Poměr mezi množstvím energie svázané s výrobou stavebních hmot a provozní energií budov se časem změnil a mění díky postupnému snižování provozní energetické náročnosti. Za 50 let provozu (existence) budovy lze za typický považovat poměr spotřeba svázané primární energie (včetně zohlednění životnosti materiálů a konstrukcí a jejich obnovy) / spotřeba provozní primární energie:

  • u starších budov 1:20 až 1:10,
  • u současných standardních budov (dle PENB úroveň C) 1:10 až 1:5,
  • u nízkoenergetických a pasivních budov 1:7 až 1:1.

V extrémním případě, a to u budov tzv. nulových, se svázaná spotřeba energie dostává jednoznačně do popředí.

Indikátor

Hodnota celková měrná roční spotřeby primární energie z neobnovitelných zdrojů v MJ na 1 m2 celkové podlahové plochy (jednotka plochy viz slovníček pojmů) – MJ/(m2·a).

Literatura

  • Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov
  • Zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů
  • Vyhláška č. 78/2013 Sb. o energetické náročnosti budov
  • Vyhláška č. 480/2012 Sb. o energetickém auditu a energetickém posudku
  • Katalog fyzikálních a environmentálních profilů stavebních konstrukcí pro novostavby a rekonstrukce – Envimat, www.envimat.cz
  • ČSN EN ISO 14040:2006 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Zásady a osnova
  • ČSN EN ISO 14041 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Stanovení cíle a rozsahu a inventarizační analýza
  • ČSN EN ISO 14042 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Hodnocení dopadů
  • ČSN EN ISO 14043 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Interpretace životního cyklu
  • ČSN EN ISO 14044:2006 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Požadavky a směrnice
  • ČSN ISO/TR 14047 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Příklady aplikace ISO 14042
  • ČSN P ISO/TS 14048 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Formát dokumentace údajů
  • ČSN ISO/TR 14049 Environmentální management – Posuzování životního cyklu – Příklady aplikace ISO 14041 pro stanovení cíle a rozsahu inventarizační analýzy
  • ČSN EN 15217 Energetická náročnost budov ‐ Metody pro vyjádření energetické náročnosti a pro energetickou certifikaci budov
  • ČSN EN 15603 Energetická náročnost budov – Celková potřeba energie a definice energetických hodnocení
  • ČSN ISO 15392 Udržitelnost ve výstavbě – Obecné principy
  • ČSN EN 15643‐1 Udržitelnost staveb – Posuzování udržitelnosti budov – Část 1: Obecný rámec
  • ČSN EN 15643‐2 Udržitelnost staveb – Posuzování udržitelnosti budov – Část 2: Rámec pro posuzování environmentálních vlastností
  • ČSN EN 15804 Udržitelnost staveb – Environmentální prohlášení o produktu – Základní pravidla pro produktovou kategorii stavebních výrobků
  • ČSN EN 15978 Udržitelnost staveb ‐ Posuzování environmentálních vlastností budov ‐ Výpočtová metoda
  • ČSN 730540‐2 (2011) + Z1 (2012): Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky
  • Lineární bilanční model GEMIS (Global Emission Model for Integrated Systems) (www.oeko.de) a česká databáze GEMIS CZ
  • Vyhláška č. 425/2004 Sb. kterou se mění vyhláška č. 213/2001 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu
  • Nástroj NKN – Národní kalkulační nástroj (tzb.fsv.cvut.cz)
  • Waltjen a kol.: Passivhaus-Bauteilkatalog – Ökologisch bewertete Konstruktionen, Springer-Verlag/Wien 2008

Hodnoticí moduly

Do hodnocení vstupují výsledky z modulů:

  • PEE.PR - Měrná roční spotřeba provozní primární energie
  • PEE.SV - Měrná roční spotřeba svázané primární energie

Následuje detailní popis hodnocení v jednotlivých modulech.

PEE.PR
Měrná roční spotřeba provozní primární energie

Energetickou náročností budovy je u existujících staveb myšleno množství energie skutečně spotřebované. U projektů nových staveb nebo projektů změn staveb, na něž je vydáno stavební povolení, se jedná o vypočtené množství energie pro splnění požadavků na standardizované užívání budovy, zejména na vytápění, přípravu teplé vody, chlazení, úpravu vzduchu větráním a úpravu parametrů vnitřního prostředí klimatizačním systémem a osvětlení (dle §2 zákona č. 406/2000 Sb., ve znění pozdějších předpisů).

Energetická náročnost budov, hodnocená podle platné legislativy, obsahuje množství dodané energie na systémové hranici budovy pro celoroční provoz budovy, a to pro:

  • vytápění;
  • chlazení;
  • větrání;
  • úpravu vlhkosti vzduchu;
  • přípravu teplé vody;
  • osvětlení;
  • pomocné energie (provoz energetických systémů).

Ve fázi projektu se výše uvedené parametry přejímají z Průkazu energetické náročnosti budov. Pokud v dané fázi průkaz neexistuje, budou spotřeby energií vypočteny dle požadavků platné legislativy (lze použít např. NKN). Spotřeby tepla a energií se shrnou v Tab. PEE.PR.1: Roční spotřeba provozní energie a její energonositelé a dílčím spotřebám se přiřadí odpovídající energonositelé.

Tab. PEE.PR.1: Roční spotřeba provozní energie a její energonositelé

Položka Roční spotřeba energie [MJ/a] Energonosite
Vytápění
Chlazení
Příprava teplé vody
Úprava vlhkosti vzduchu
Mechanické větrání
Osvětlení
Pomocné energie

Pozn. 1: V případě krytí nějaké energetické potřeby různými zdroji energie se tabulka rozšíří o potřebný počet řádků (např. v případě kombinované přípravy teplé vody – část energie dodaná kotlem, část solárním systémem).

Pozn. 2: Pokud objekt vyrábí nějakou energii z OZE a tato energie opouští systémovou hranici budovy směrem ven (např. z důvodu prodeje za garantované ceny), pak se tato energie do Tab. PEE.PR.1: Roční spotřeba energie a její energonositelé nezapočítává.

Pro přepočet z konečné spotřeby energie na energii primární slouží faktor energetické přeměny, postup je patrný z Tab. PEE.PR.2: Stanovení roční spotřeby provozní primární energie. Faktory energetické přeměny se přebírají z Přílohy emisních a konverzních faktorů dostupné na  http://www.sbtool.cz/wp-content/uploads/2020/06/P01_emisni-a-konverzni-faktory.pdf.

Tab. PEE.PR.2: Stanovení roční spotřeby provozní primární energie

Položka

Roční spotřeba energie

[MJ/a]

Faktor energetické přeměny

[-] 

Roční spotřeba provozní primární energie [MJ/a]
a b c = a · b
Vytápění
Chlazení
Příprava teplé vody
Úprava vlhkosti vzduchu
Mechanické větrání
Osvětlení
Pomocné energie
Celkem    

Celková suma roční spotřeby provozní primární energie se vztáhne na celkovou podlahovou plochu (viz definice ve slovníčku pojmů) – finální jednotkou jsou tedy MJ/(m2·a), viz Tab. PEE.PR.3: Stanovení měrné roční spotřeby provozní primární energie.

Tab. PEE.PR.3: Stanovení měrné roční spotřeby provozní primární energie

 Položka m.j. Hodnota
Roční spotřeba provozní primární energie MJ/a
Celková podlahová plocha m2
HPEE.PR: Měrná roční spotřeba provozní primární energie MJ/(m2.a)

 

PEE.SV
Měrná roční spotřeba svázané primární energie

Základem hodnocení výrobní fáze je výkaz výměr jednotlivých konstrukčních prvků, resp. materiálů posuzované budovy. Ve fázi certifikace návrhu budovy může nastat stav, že ještě nejsou známy konkrétně všechny materiály a konstrukce. Stejně tak nemusí být přesně známa výměra použitých stavebních materiálů. Pokud tento případ nastane, připouští se zjednodušení – např. takové, že se množství neznámých materiálů v hodnocení odhadne.

Pro hodnocení dopadu materiálů se ve výkazu výměr k jednotlivým položkám materiálů a konstrukcí přiřadí příslušné jednotkové hodnoty spotřeby svázaných primárních energií, viz Tab. PEE.SV.1: Zpracování výkazu výměr a výpočet spotřeby svázané primární energie. Jednotkové spotřeby svázaných primárních energií jsou uvedeny v katalogu fyzikálních a environmentálních profilů stavebních konstrukcí pro novostavby a rekonstrukce Envimat (katalog je dostupný online na www.envimat.cz). V případě, že v této databázi nejsou potřebná data dostupná, připouští se využití databáze Ecoinvent v.2 (www.ecoinvent.ch). Hodnotitel v této databázi vždy volí data s lokalizací nejbližší místu výstavby budovy.

Tab. PEE.SV.1: Zpracování výkazu výměr a výpočet spotřeby svázané primární energie

Konstrukce/ materiál M.j. Výměra

[m.j.]

Jednotková svázaná spotřeba energie

[MJ/m.j.] *

Svázaná spotřeba energie

[MJ]

Životnost

[roky] **

Roční svázaná spotřeba energie

[MJ/a]

a b c = a · b d e = c / d
Celkem    

* Vstupy z katalogu fyzikálních a environmentálních profilů stavebních konstrukcí pro novostavby a rekonstrukce.

** Metodicky se uvažuje délka životního cyklu budovy 50 let, platí tedy podmínka d ≤ 50 let.

Celková suma roční spotřeby svázané primární energie se vztáhne na celkovou podlahovou plochu (viz definice ve slovníčku pojmů) – finální jednotkou jsou tedy MJ/(m2·a), viz Tab. PEE.SV.2: Stanovení měrné roční spotřeby svázané primární energie.

Tab. PEE.SV.2: Stanovení měrné roční spotřeby svázané primární energie

Položka m.j. Hodnota
Roční spotřeba svázané primární energie MJ/a
Celková podlahová plocha m2
HPEE.SV: Měrná roční spotřeba svázané primární energie MJ/(m2·a)

 

Pokyny pro vyhodnocení

Fáze hodnocení Poznámky a pokyny ke zpracování
Certifikace návrhu budovy Celkové vyhodnocení kritéria se vyhotoví pomocí výsledků ze zpracování výše popsaných modulů. Vychází se z dostupné dokumentace stavby. Materiály, které nejsou přesně vyčíslitelné, je možné řešit odhadem.
Certifikace budovy Po výstavbě budovy se zaktualizuje výkaz výměr a na jeho základě se stanoví aktuální hodnota měrné roční svázané spotřeby energie.

U hodnocení provozních spotřeb energií se při procesu finální certifikace hodnoty ověří dle skutečně naměřených hodnot dílčích spotřeb energie. Pokud neexistují změřené spotřeby dle požadovaného rozčlenění, pak se musí vhodným způsobem rozklíčovat. Přípustné je užití dat z energetického auditu (pokud existuje).

Také se musí zohlednit případné nedosažení plné obsazenosti budovy, a to přepočtem spotřeby energie na plnou, resp. projektovanou obsazenost. Pro zohlednění vlivů konkrétních klimatických podmínek v lokalitě během různých let lze provést přepočet spotřeby tepla pro vytápění denostupňovou metodou.

Shell and Core Pokud je budova projektována jako Shell and Core a některé konstrukce a materiály nejsou známy a není možné je odhadnout, tak se ve fázi certifikace projektu nezapočítávají. Obdobně se postupuje i u standardně projektovaných budov. Výpočty jsou pak upřesněny až po kolaudaci v procesu finální certifikace.
Rekonstrukce Do hodnocení vstupují jen rekonstrukcí přidané materiály a prvky budovy. Původní konstrukce a zařízení se do výpočtu nezahrnují. Pro výpočet se použije tabulka kriteriálních mezí pro rekonstrukce.

 

 

Celkové vyhodnocení kritéria

Dílčí výsledky modulů vstupují do výsledného hodnocení podle vztahu:

HPEE = HPEE.SV + HPEE.PR

kde:

HPEE – Celková měrná roční spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů

HPEE.SV – Hodnota měrné roční spotřeby svázané primární energie

HPEE.PR – Hodnota měrné roční spotřeby provozní primární energie

Specifické kriteriální meze

Do kriteriálních mezí vstupuje celková měrná roční spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů v MJ/(m2·a).

Tab. PEE.1: Kriteriální meze pro PEE Primární energie z neobnovitelných zdrojů – NOVOSTAVBY

Celková měrná roční spotřeba primární energie [MJ/(m2·a)] Body
≥ 960 0
890 1
820 2
750 3
680 4
610 5
540 6
470 7
400 8
330 9
≤ 260 10

Mezilehlé hodnoty se lineárně interpolují.

Tab. PEE.2: Kriteriální meze pro PEE Primární energie z neobnovitelných zdrojů – REKONSTRUKCE

Celková měrná roční spotřeba primární energie [MJ/(m2·a)] Body
≥ 1000 0
939 1
878 2
817 3
756 4
695 5
634 6
573 7
512 8
451 9
≤ 390 10

Mezilehlé hodnoty se lineárně interpolují.

SBToolCZ: On-line metodika verze 2020.test. Vytištěno z webu www.sbtool.cz/metodika, kritérium E.PEE a modul(y) PEE.PR,PEE.SV, typologie: EDU.
Copyright ČVUT v Praze a Národní platforma SBToolCZ.