Performance Design & Build

Efektivní výstavba s celkovými minimálními náklady

Cílové parametry/funkční vlastnosti budovy či objektu

Základní požadavky na funkční vlastnosti budovy či objektu jsou prvním krokem při přípravě zadání. Na tyto požadavky navazují další požadavky jak funkčního, tak výkonového charakteru. Výkonovými parametry jsou pro účely této metodiky takové parametry, u kterých je možné přímo nebo nepřímo ověřit jejich naplňování. Funkční a výkonové parametry jsou dále v textu označovány souhrnně jako „požadavky“ nebo „parametry“.

S ohledem na zaměření metodiky se v následujícím textu zabýváme následující sadou parametrů:

  • Základními požadavky na funkční vlastnosti budovy;
  • Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí;
  • Požadavky na energetickou náročnost budov;
  • Požadavky na celkovou výši provozních nákladů.

Základní požadavky na funkční vlastnosti budov

Stanovení první kategorie parametrů je zcela závislé na konkrétním projektu a lze ji definovat jako základní kapacity a stavební, resp. provozní program budovy. Tato kategorie definuje základní funkční požadavky na budovy z hlediska:

  • urbanistických parametrů, např. požadavky územního plánu, dopravní návaznosti a dostupné podklady;
  • stavebního programu dle zvoleného provozu;
  • technického vybavení se specifickými požadavky zadavatele a
  • realizačních parametrů jako například předpokládaná výše investice, časový harmonogram, etapizace apod.

Indikativní souhrn zadání parametrů pro určité druhy staveb je uveden v části Zadání parametrů a v příloze č. 2 a č. 3 metodiky.

Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí

Tyto parametry jsou již výrazně obecnější a odvíjejí se především od typu budovy. V České republice je celá řada norem definujících tyto požadavky. Většina z nich však není závazná a tudíž je nutné, aby plnění vybraných norem souvisejících s vnitřním prostředím bylo definováno jako sankcionovatelný parametr. Ideálně může být výčet veškerých souvisejících norem uveden v zadání projektu PDB. Indikativní přehled parametrů vnitřního prostředí je uveden v příloze č. 3 metodiky.

S ohledem na množství norem může být uvedeno obecně. Důležité parametry vnitřního prostředí má potom smysl definovat samostatně a podrobněji v zadání rozebrat. Níže je uvedena ukázka základních oblastí:

  • projekt bude plnit všechny související normy;
  • koncepce větrání;
  • teplotní požadavky;
  • osvětlení;

Pro každou z uvedených položek platí řada konkrétních dílčích parametrů.

V případě větrání musí stanovený parametr jednoznačně cílit na dostatečné množství čerstvého vzduchu, potažmo na hygienické požadavky týkající se čistoty (kvality), teploty a relativní vlhkosti vnitřního vzduchu. Ukazatelem kvality vnitřního prostředí je v případě pobytových prostorů koncentrace oxidu uhličitého, jehož limitní hodnotou je 1500 ppm. Dle typu budovy a prostor se kvalita vzduchu řídí dalšími normami a požadovaný parametr je třeba definovat koncepcí větrání. Například v případě typu školského zařízení může být příkladem rozdělení požadavků dle typu prostoru na učebny (pobytový prostor, minimální průtoky na žáka a učitele, definovaná hranice koncentrace CO2), kabinety a sborovny (nejsou trvalým pracovištěm a připouští se přirozené větrání). Dále pak prostory jako hygienické zázemí, šatny, tělocvičny, jídelna, kuchyně, kde se návrh větrání řídí různými předpisy.

V případě teplotních požadavků se jedná o požadavky na teplotní rozsahy v zimním období a letním období. Požadavky se vztahují k teplotě vzduchu, dále pak i teplotě operativní a výsledné. Plnění požadavků na teploty v zimním období je již obvyklou praxí. Zvláštní pozornost by měla být věnována tzv. letní tepelné stabilitě, kde plnění požadavků není ještě zdaleka vnímáno zcela automaticky. Letní tepelná stabilita je definována jako nepřekročení nejvyšší denní teploty vzduchu v místnosti v letním, případně jarním období (pro nevýrobní budovy max. 27 °C).

Dodržení této normové podmínky se prokazuje výpočtem za smluvních okrajových podmínek (například bez vnitřních tepelných zisků a za daného průběhu venkovních teplot a slunečního záření) a je tedy za provozu budovy neověřitelné. Plnění podmínek v řadě případů vede k realizaci aktivních prvků protisluneční ochrany, jako například venkovní žaluzie. Nad rámec normových požadavků může investor samozřejmě vydefinovat po stránce letní tepelné stability i požadavky vlastní. Například plnění maximální teploty vzduchu v místnosti za plného provozu. Tento požadavek je ověřitelný měřením za provozu (byť úprava s ohledem na konkrétní provoz a klimatické podmínky odlišné od definovaných musí být zohledněna). Takový požadavek může vést zhotovitele k realizaci systému strojního chlazení i tam, kde by plnění normových podmínek (ověřených výpočtem a kontrolou realizace v souladu s projektem) tento systém nevyžadovalo.

Požadavky na energetickou náročnost budov

Další kategorií jsou parametry související s energetickou náročností budovy. Na tyto parametry vztahuje řada norem (například ČSN 73054 tepelná ochrana budov) a současně jsou velkou mírou i nad rámec norem definovány legislativou (např. vyhláška 78/2013 Sb. se změnami, o energetické náročnosti budov). Je vhodné vyspecifikovat, že budova bude plnit související normy (viz výše). Ukázka požadovaných parametrů je uvedena níže:

Energetická náročnost – základní parametry

  • projekt bude plnit všechny související normy
  • průměrný součinitel prostupu tepla Uem [W/(m2K)]
  • celková průvzdušnost obálky budovy n50 [1/h]
  • měrná potřeba tepla na vytápění [kWh/(m2K)]
  • kvalita řešení tepelných vazeb [W/(m2K)]

Veškeré uvedené parametry vedou k dosažení určité cílové energetické náročnosti principiálně vyjádřené spotřebou, ať už konečné, či primární energie nebo produkcí emisí. Vzhledem ke komplexnosti problematiky stanovení (a následného ověřování) těchto cílových hodnot je vhodné stanovit podružné dílčí funkční parametry, které se stanovují jednodušším postupem a jsou lépe ověřitelné. Klíčovým parametrem ovlivňujícím výslednou energetickou náročnost většiny budov je průměrný součinitel prostupu tepla Uem. Tento je definován především ve vyhlášce 78/2013 Sb. (vzhledem k variabilitě návrhů budov je požadavek ve vyhlášce definován poměrem k hodnotě referenční budovy). Díky povinnému plnění tohoto parametru je vhodné funkční parametr stanovit procentním poměrem (zlepšením) oproti vyhláškou stanovené hodnotě (například 0,9*Uem,R). Dalším parametrem majícím jednoznačně vliv na energetickou náročnost budovy je tzv. celková průvzdušnost obálky n50. Například ČSN 730540-2:2011 hodnoty průvzdušnosti pouze doporučuje, a to s ohledem na způsob větrání objektu (přirozené/nucené). Například v případě budov nuceně větraných v pasivním standardu se cílí na hodnotu 0,6 1/h. Hodnotou, která vyjadřuje obecně kvalitu budovy z pohledu návrhu obálky, geometrie, využití tepelných zisků a způsobu větrání, je měrná potřeba tepla na vytápění kWh/(m2K). Například výše zmíněný pasivní standard cílí na 15 kWh/(m2a).

Dalším způsobem pro zavedení parametru je definice pomocí určitého uznávaného standardu energetické náročnosti, který zpravidla obsahuje celý soubor těchto parametrů včetně metodiky jejích stanovení (například pasivní standard dle PHPP).

Mimo výše uvedené je k dispozici samozřejmě celá řada parametrů pro tuto kategorii. Například měrná potřeba energie na chlazení. Součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí, definování kvality regulace a obecně další kritéria týkající se technických zařízení budov.

Celková spotřeba energie

V případě, že je možné dostatečně spolehlivě predikovat, ale následně i ověřovat a zajistit plnění celkových hodnot (například celková roční spotřeba energie), není nutné zabývat se dílčími složkami. I s ohledem na typ a komplexnost budovy (například nepredikovatelné vybavení budovy speciálními spotřebiči) a fázi procesu přípravy (novostavba, fáze DUR, rekonstrukce), ve které bude projekt PDB zahájen, však bude nutné zaměřit se na stanovení a ověřování pouze určité sady dílčích výkonových parametrů. Níže je uvedena sada výkonových parametrů týkající se spotřeby energie.

  1. vytápění [MWh/rok]
  2. chlazení [MWh/rok]
  3. větrání [MWh/rok]
  4. úprava vlhkosti [MWh/rok]
  5. teplá voda [MWh/rok]
  6. osvětlení [MWh/rok]
  7. spotřebiče / technologie [MWh/rok]

Emise, spotřeba primární energie

 

Další vhodnou podkategorií související s energetickou náročností budovy je celková roční produkce emisí CO2 a spotřeby primární neobnovitelné energie

  1. celková roční produkce emisí CO2 [tun/rok]
  2. celková roční spotřeba primární neobnovitelné energie [MWh/rok]

Indikativní přehled parametrů je dále uveden v příloze č. 3 metodiky.

Požadavky na výši provozních nákladů

Opět platí, že pokud je možné spolehlivě stanovit, ověřovat a plnit celkové provozní náklady, není nutné se podrobněji zabývat jednotlivými dílčími složkami. V případě provozních nákladů je to však ještě složitější než v případě spotřeby energie. Mimo vliv ekonomických parametrů typu meziroční vzrůst cen energie, ad. se jedná především o náklady na údržbu a obměny stavby a technologických zařízení. Struktura provozních nákladů je uvedena níže.

Celkové provozní náklady [Kč/rok]

  1. provozní náklady na spotřebu energie
    1. vytápění
    2. chlazení
    3. větrání
    4. úprava vlhkosti
    5. teplá voda
    6. osvětlení
    7. spotřebiče / technologie
  2. stálé platby za připojení
  3. náklady na opravu a údržbu
  4. osobní náklady
  5. náklady na emise a odpady

Indikativní přehled parametrů je dále uveden v příloze č. 3 metodiky.