Úspora za vytápění v číslech

Autor článku: Ing. Karel Sedláček, Ph.D.

KOLIK SE DÁ USPOŘIT DÍKY ZATEPLENÍ

Na zateplení je vždy nutné vypracovat projektový návrh v souladu s platnými a závaznými předpisy. Pro ověření splnění těchto předpisů je nutné návrh ověřit tepelně technickým výpočtem a jednotlivé detaily je nutné přesně a jednoznačně navrhnout v souladu se zásadami stavební fyziky a technologickými předpisy pro aplikaci daného typu zateplení.
Pro názornost je zde ukázáno kolik je nutno vynaložit ročních nákladů za vytápění vlivem volby různé tloušťky zateplení v jednotlivých konstrukcích, teplotě na kterou budeme interiér vytápět a kvalitu zasklení. Pro názornost jsou zde ale uvedeny hodnoty vypočítané pro rodinný dům (Obr. 3). Původně se zde jednalo o návrh topení pro jednu část dvojdomku, ale i pro tento návrh je nutno provést vždy výpočet tepelných ztrát jednotlivých místností. Vhodným návrhem topného tělesa pak tyto tepelné ztráty kompenzovat tak, aby topné těleso mohlo v místnosti neustále udržovat teplotu, kterou v té či oné místnosti chceme mít. Aby měl výpočet i srovnávací hodnotu, jsou jednotlivé varianty uvedeny v posloupnosti dle tloušťky zateplení, které se dnes používají u novostaveb (nutno podotknout, že ne vždy správných), včetně jejich dopadu na celkovou spotřebu paliva na vytápění a zároveň i srovnání v aktuálních cenách zemního plynu, které byly v roce 2006.

VARIANTY ZATEPLENÍ

Náklady na vytápění nejvíce stoupají s teplotou na kterou vytápíme vnitřní prostor (roste rozdíl teploty v interiéru a exteriéru) a vlivem tepelných ztrát obvodovými konstrukcemi, včetně netěsností výplní otvorů. Proto se následující varianty liší právě v těchto aspektech a porovnává se jejich celkový vliv, kdy se mění teplota na kterou vytápíme, tloušťka tepelné izolace či kvalita výplně otvorů. Volba jednotlivých variant je názorně zobrazena (Obr. 3).
Pro vlastní výpočet byla hodnocena jen levá část nepodsklepeného dvoupodlažního dvojdomku (pravá se díky obdobné dispozici o mnoho neliší). Ve výpočtu se uvažovalo s dnes běžně užívanými materiály pro zdivo, střechu, podlahu, okna, dveře atd. (z čistě porovnatelného hlediska nehrají tyto materiály až zas tak velkou roli, vzhledem k faktu, že rozdíl v jednotlivých variantách je vždy jen v tloušťce tepelné izolace, ostatní skladba zůstává stále stejná). Pro první tři varianty byly zvoleny jen nárůsty tepelné izolace ve skladbě střechy a fasády, varianta čtvrtá a pátá jsou modifikacemi varianty třetí, s tím rozdílem, že ve variantě čtvrté porovnávám možnost změny teploty na kterou vytápíme jednotlivé místnosti oproti běžně navrhovaným dle ČSN 06 0210 o -2°C a ve variantě páté o +2°C. V poslední šesté variantě se volí minimální tepelné ztráty vlivem infiltrace oken či dveří (předpokládá se použití neotevíravých oken a větrání vzduchotechnikou, obdobně jako je tomu o pasivních domů), stejně tak i použití kvalitnějších typů rámů i skel z hlediska tepelně-izolačních vlastností a je zde navíc použito i lepší zaizolování podlahy. Co se vlastností tepelné izolace týče, byly do hodnocení použity materiály společnosti Saint-Gobain Isover CZ s.r.o., které mají velmi dobré izolační vlastnosti. V konkrétním případě se jednalo o materiál Isover TF (λ_D=0,039 W^.m^-2.K^-1) na zateplení fasády, Isover UNI (λ_D=0,036 W^.m^-2.K^-1) na zateplení šikmé střechy a Isover T-N (λ_D=0,039 W^.m^-2.K^-1) na zateplení podlahy.
 

Varianta	1	2	3
Návrhová teplota v interiéru	20°C	20°C	20°C
Kvalita výplně otvorů	U =1,2 W.m-2.K-1	U =1,2 W.m-2.K-1	U =1,2 W.m-2.K-1
Zateplení střechy	100 mm	200 mm	400 mm
Zateplení fasády	0 mm	100 mm	200 mm
Zateplení podlahy	50 mm	50 mm	50 mm

Varianta	4	5	6
Návrhová teplota v interiéru	22°C	18°C	20°C
Kvalita výplně otvorů	U =1,2 W.m-2.K-1	U =1,2 W.m-2.K-1	U =1,2 W.m-2.K-1
Zateplení střechy	400 mm	400 mm	400 mm
Zateplení fasády	200 mm	200 mm	200 mm
Zateplení podlahy	50 mm	50 mm	50 mm

VÝPOČTY

Vlastní výpočty byly řešeny s ohledem na návrh otopné soustavy, a proto se řešila celková tepelná ztráta každé místnosti samostatně a do celkových tepelných ztrát budovy se následně započetla tepelná ztráta, (popř. zisky) všech místností jako celku. Častěji se tepelné ztráty počítají tzv. obálkovou metodou, což je rychlejší a snazší varianta (hodnotí dům jako jednu velkou místnost), ale celkový výsledek by měl být obdobný. Je ale nutno podotknout, že díky řešení stavby jako v případě našeho dvojdomku, jsou celkové tepelné ztráty vlivem jedné společné stěny vždy o cca 20% menší, než kdyby byl dům řešen jako samostatně stojící.

VÝSLEDKY VÝPOČTŮ

Z celkových tepelných ztrát řešené části dvojdomku se zjistí, přepočtem na otopné období během celého roku, hodnota nutné dodávky energie na pokrytí těchto tepelných ztrát. Z těchto údajů pak jednoduchým přenásobením cenou (v našem případě zemního plynu) zjistíme roční náklady na vytápění.

Výpočet celkových ročních tepelných ztrát

Varianta	1	2	3
Celková tepelná ztráta	7376,4 W	6210,1 W	5755,8 W
Roční odběr plynu	14,70 MWh-rok-1	12,38 MWh-rok-1	11,47 MWh-rok-1
Cena plynu	1 037,82 Kč	1 037,82 Kč	1 037,82 Kč
Roční náklady na vytápění	15 256 Kč	12 848 Kč	11 904 Kč
Porovnání celkových nákladů	100,0 %	84,2 %	78,0 %

 

Varianta	4	5	6
Celková tepelná ztráta	5422,3 W	6110,8 W	2935,1 W
Roční odběr plynu	10,07 MWh-rok-1	12,92 MWh-rok-1	5,85 MWh-rok-1
Cena plynu	1 037,82 Kč	1 037,82 Kč	1 037,82 Kč
Roční náklady na vytápění	10 451 Kč	13 409 Kč	6 071 Kč
Porovnání celkových nákladů	68,5 %	87,9 %	39,8 %

SHRNUTÍ

Výsledky výpočtů lze shrnout do následujících závěrů :
1. Nejen zateplení fasády a střechy, ale i výplně otvorů a zateplení podlahy v místě styku s okolním terénem významně ovlivňuje celkové tepelné ztráty budovy. Rozdíl mezi variantou 3 a 6 je velmi značný.

2. Zateplením u varianty 2 ušetříme až 15,8% nákladů za vytápění a zateplením u varianty 3 až 22,0% oproti variantě 1. V součtu za 10 či 20 let tato úspora může být velmi významná. V tomto případě činí úspora za 20 let (při uvažování zdražení energie o 5% každý rok) více než 210 000 Kč, což je jistě významný faktor proto, abychom již dnes zateplovali dostatečně.

3. Rozdíl ve variantě 4 (o -2°C) či ve variantě 5 (o +2°C) dá v součtu celých 19,4%, což jistě také není zanedbatelné a stojí za zamyšlení, zda opravdu vytápíme obytné místnosti na navrhovaných 20°C, či jak tomu leckde bývá až na 24°C. Náklady na vytápění pak logicky vytápění výrazně rostou, i když máme relativně dobře zaizolovanou stavbu.
Z uvedených faktů je zřejmé, že zateplením si pomůžeme k úspoře celkových nákladů za vytápění, ale musíme je dělat důsledně a všude. Ne tedy jen v místech, kde největší tepelné ztráty předpokládáme (střecha, fasády), ale i v místech, kde se zdánlivě tepelné ztráty nejeví až tak velké (podlaha, okna, dveře, detaily a jejich tepelné mosty, atd.) a také se dívat na jakou teplotu místnost vytápíme. Právě při dostatečném zateplení mohou tyto zdánlivě nevýznamné faktory hrát velmi významnou roli v celkovém součtu.