Stavebná fyzika: doklady z oblasti stavebnej fyziky sú prvým krokom k energeticky úspornému domu

1. Čo sú energeticky úsporné domy?

1.1. Majú znížený prenos tepla cez steny, strop a podlahu

Energeticky úsporný dom je dobre izolovaný, znižuje prestup tepla (tepelné straty) cez steny, strop a podlahu. To znamená, že na vykurovanie domu v zime a chladenie v lete je potrebné menej energie. Vyššiu tepelno-izolačnú schopnosť domu možno dosiahnuť mnohými spôsobmi, vrátane použitia izolačných materiálov, akými sú sklenená alebo minerálna vlna, celulózová izolácia alebo pena. Dôležité je zvoliť správnu hrúbku izolácie pre jednotlivé časti domu, ktorá závisí od miestnej klímy, samotnej stavby a ďalších faktorov.

1.2. Energeticky úsporné domy využívajú prírodné zdroje energie

Okrem izolácie môžu energeticky úsporné domy využívať aj prírodné zdroje energie, akými sú slnečná energia, veterná a geotermálna energia. Slnečnú energiu možno pomocou fotovoltaických panelov využiť na ohrev vody a domu, ako aj na výrobu ďalšej elektrickej energie. Veterné generátory dokážu vyrábať aj elektrinu, zatiaľ čo geotermálna energia, energia vzduchu a vody, sa využíva na vykurovanie a chladenie domu pomocou tepelného čerpadla.

1.3. Energeticky úsporné domy sú vybavené účinnými systémami vykurovania, vetrania a klimatizácie

Okrem izolácie a obnoviteľných zdrojov energie sú energeticky úsporné domy vybavené účinnými systémami vykurovania, vetrania a klimatizácie. Napríklad tepelné čerpadlá dokážu znížiť spotrebu energie na vykurovanie domu až o 50 %.

2. Ako nám pomáha stavebná fyzika?

Stavebná fyzika sa zameriava na pochopenie fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v budovách. Tieto procesy zahŕňajú prenos tepla, vlhkosti, zvuku a svetla cez steny, okná a iné prvky budovy. Pri navrhovaní energeticky úsporného domu je dôležité, aby architekti a stavebníci týmto procesom rozumeli a vytvorili taký návrh a vybrali také materiály, ktoré umožnia maximálnu efektivitu.

3. Čo je projektové energetické hodnotenie a energetický certifikát v oblasti stavebnej fyziky?

Podľa požiadavky na energetickú hospodárnosť a udržiavanie tepla musia byť stavby a ich vykurovanie, chladenie, osvetlenie a ventilácia navrhnuté a realizované tak, aby zohľadňujúc užívateľov a klimatické podmienky, vyžadovali pri užívaní nízku spotrebu energie. Plnenie požiadavky na energetickú hospodárnosť a udržiavanie tepla kontrolujú príslušné stavebné úrady v štádiu získavania stavebného povolenia a v štádiu kolaudácie (začatie užívania stavby).

Pokiaľ ide o získanie stavebného povolenia splnenie požiadaviek preukazuje stavebník projektovým energetickým hodnotením budovy, ktoré musí priložiť k projektu stavby, ktorý predkladá stavebnému úradu k žiadosti o vydanie stavebného povolenia. Po dokončení stavby musí stavebník zabezpečiť energetický certifikát budovy, ktorý musí predložiť v kolaudačnom konaní.

Projektové energetické hodnotenie je určovanie potreby energie v budove vypočítaním podľa projektovej dokumentácie a projektovaných ukazovateľov. Uvedené hodnotenie sa vypracúva vo fáze navrhovania a projektovania novej budovy alebo významnej obnovy budovy. Nová budova musí podľa ustanovení zákona o energetickej hospodárnosti budov (EHB) spĺňať minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť budov, ktoré sú určené technickými normami. Ak je to technicky, funkčne a ekonomicky uskutočniteľné, minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť nových budov musí spĺňať aj existujúca budova po realizácii jej významnej obnovy. 

Po dokončení stavby má stavebník povinnosť preukázať splnenie požiadavky na energetickú hospodárnosť budovy v kolaudačnom konaní, v ktorom stavebný úrad posúdi rešpektovanie projektovaných parametrov ako aj súlad uskutočnenia stavby s dokumentáciou overenou v stavebnom konaní. Súčasťou dokladov ku kolaudačnému konaniu musí byť aj energetický certifikát budovy. Je to doklad o kvalitatívnych energetických vlastnostiach budovy. Z dôsledne vyhotovených energetických certifikátov je možné posúdiť, či budova spĺňa minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť. 

Požiadavky na energetickú certifikáciu budov upravuje vyššie spomenutý zákon o EHB. Energetickú certifikáciu môže vykonávať len odborne spôsobilá osoba pre energetickú certifikáciu v zmysle zákona o EHB. Osvedčenie o odbornej spôsobilosti vydáva Slovenská komora stavebných inžinierov.

4. Stavebná fyzika pre energeticky úsporné domy

4.1. Výpočet tepelných strát

Pokiaľ ide o oblasť stavebnej fyziky, jedným z kľúčových prvkov týkajúcich sa energetickej hospodárnosti budov, je výpočet tepelných strát. Ide o výpočet množstva tepla, ktoré sa stráca stenami, stropmi, podlahami a oknami budovy. Výpočet tepelných strát je kľúčový pre určenie potrebného vykurovacieho systému, ktorý zabezpečí dostatočné množstvo tepla v budove pri čo najmenšej spotrebe energie. Na výpočet tepelných strát sa používajú rôzne metódy vrátane koeficientu prechodu tepla (U), pomocou ktorých sa môžu vypočítať tepelné straty jednotlivými časťami budovy.

4.2. Izolačné materiály

Izolačné materiály sú materiály, ktoré znižujú prechod tepla cez steny, stropy a podlahy budovy, čo znamená, že sa na vykurovanie alebo chladenie budovy spotrebuje menej energie. Izolácia môže byť vyrobená z rôznych materiálov, akými sú sklenená alebo minerálna vlna, celulózová izolácia atď. Pri výbere izolačného materiálu treba brať do úvahy rôzne faktory, akými sú hrúbka materiálu, účinnosť, odolnosť proti vlhkosti a ohňu.

4.3. Ventilačné a vetracie systémy  

Ventilačné a vetracie systémy majú zabezpečiť čerstvý vzduch v budove a zároveň znížiť prestup vlhkosti cez steny a okná. Správne vetranie je kľúčové pre zabezpečenie zdravého životného prostredia a zabránenie hromadeniu vlhkosti, ktorá môže spôsobiť poškodenie budovy a zdravotné problémy obyvateľov. Pri navrhovaní ventilačného systému je potrebné vziať do úvahy rôzne faktory, akými sú veľkosť budovy, počet obyvateľov, typ a hrúbka izolačných materiálov, topografické vlastnosti a vonkajšie faktory, akými sú vietor a teplota.

4.4. Usporiadanie okien   

Okná nielenže umožňujú krásny výhľad, ale zabezpečia aj prirodzené svetlo a vzduch v obytnom priestore. Správne usporiadanie okien môže zvýšiť účinnosť vykurovania a chladenia budovy, znížiť spotrebu elektrickej energie a zlepšiť kvalitu obytného prostredia.

4.5. Osvetlenie

Využitie prirodzeného svetla môže znížiť spotrebu elektrickej energie a zlepšiť kvalitu obytného prostredia. Pri plánovaní osvetlenia interiéru treba brať do úvahy veľkosť a tvar miestností, prirodzené svetlo a farbu stien a stropov.

5. Čo obsahujú doklady z oblasti stavebnej fyziky?

Stavebná fyzika predstavuje vedný odbor, v rámci ktorého odborníci ponúkajú viaceré služby určené hlavne projektantom. Medzi ne okrem iného patria kalkulácie potrebné pre výpočet tepelného komfortu budovy, kalkulácie akustického komfortu a akustické merania, hodnotenie kvality stavebných konštrukcií, riešenie stavebných detailov, osvetlenie vnútorných priestorov budovy denným a umelým osvetlením, výpočet kvality vzduchu v interiéri budovy a iné.

Pokiaľ ide o efektívne využívanie energie v budovách, stavebná fyzika sa zameriava na už spomenuté projektové energetické hodnotenie a energetickú certifikáciu. Doklady z oblasti stavebnej fyziky musia obsahovať nielen účel stavby, ale predovšetkým zoznam konštrukcií, musia byť opísané vrstvy konštrukcie, ich hrúbka, hustota a predovšetkým tepelná vodivosť. Opis musí byť definovaný pre konštrukciu vonkajšej steny, ako aj pre konštrukciu medzipodlažia, strešnú konštrukciu a konštrukciu podlahy.

Doklady z oblasti stavebnej fyziky zamerané na efektívne využívanie energie v budovách obsahujú analýzu konštrukcií, ročné teplo potrebné na vykurovanie budovy, ročný chlad potrebný na chladenie budovy, energetickú hospodárnosť budovy a energetické vlastnosti budovy. Výsledkom práce odborníka v oblasti stavebnej fyziky musí byť projektové energetické hodnotenie a energetický certifikát, doklad potrebný pre kolaudáciu stavby.

Energetická štúdia slúži ako nástroj predovšetkým projektantom, aby sa už vo fáze projektovania stavby zamerali na optimalizovanie projektu z hľadiska energetickej náročnosti. Taktiež slúži pri opravách stavieb v prípadoch, kde nie je priamo vyžadovaný energetický audit.

Energetická štúdia hľadá optimálnu energetickú koncepciu projektu (novostavby alebo renovovanej budovy). V počiatočnej fáze ide predovšetkým o definovanie tepelnoizolačných štandardov obalových konštrukcií. Ďalej sa môže zaoberať koncepčným riešením vykurovania, ohrevu teplej vody a pod. Môže sa venovať aj posúdeniu výhodnosti voľby tepelného zdroja, využitia obnoviteľných zdrojov energie a pod.

Energetická štúdia nemá pevne predpísanú štruktúru, zameraná je podľa konkrétnej požiadavky objednávateľa. Výsledky energetickej štúdie slúžia ako podklad pre ďalšie rozhodovanie.

6. Stavebná fyzika bude v budúcnosti ešte dôležitejšia

Stavebná fyzika je pri navrhovaní a projektovaní budov čoraz dôležitejšia. Pomáha plánovať  energeticky úsporné budovy, ktoré môžu výrazne znížiť spotrebu energie, emisie skleníkových plynov a náklady na vykurovanie a chladenie. Navyše, zlepšením kvality životného prostredia a znížením zdravotných problémov súvisiacich so vzduchom a vlhkosťou v budovách môže prispieť aj k lepšiemu životu ľudí. 

Stavebná fyzika bude v budúcnosti ešte dôležitejšia a stavebné firmy ju budú zrejme pri plánovaní a výstavbe budov čoraz viac zohľadňovať, pretože požiadavky na energetickú hospodárnosť budov sa určite budú neustále zvyšovať. To umožní splniť čoraz prísnejšie environmentálne predpisy a prispeje k zníženiu uhlíkovej stopy.

7. Projektové energetické hodnotenie, energetický certifikát, energetická štúdia - cena

Koľko budú uvedené doklady stáť, závisí od viacerých faktorov, medzi ktoré patrí veľkosť stavby, zložitosť projektu, typ stavby, lokalita a zložitosť stavebných noriem. Pokiaľ ide o rodinné domy, doklady sú cenovo relatívne dostupné, ale pre ostatné stavby môžu byť ceny oveľa vyššie.

V každom prípade doklady z oblasti stavebnej fyziky sú investíciou, ktorá sa môže dlhodobo oplatiť. Správnym plánovaním a realizáciou výstavby energeticky úsporného domu môžete ušetriť na nákladoch na vykurovanie a chladenie, zlepšiť kvalitu bývania a prispieť k zníženiu negatívnych vplyvov na životné prostredie a emisií skleníkových plynov.