SIEA sa rozhodla ako pilotný projekt vybrať existujúcu školskú budovu. Výber hĺbkovej obnovy školskej budovy ako pilotného projektu na slovenskej strane bol zámerný, nakoľko podľa skorších zistení SIEA majú existujúce školské budovy v správe miest a obcí na Slovensku potrebu primárnej energie na úrovni 194 až 231 kWh/(m2.a), čo zodpovedá energetickej triede C resp. D a predstavujú tak pomerne vysokú ekonomickú záťaž.
Slovenská rada pre zelené budovy (SKGBC) sa zapojila do tohto projektu a vypracovala Štúdiu vzorovej hĺbkovej obnovy školskej budovy. Išlo o budovu postavenú koncom 60-tych rokov 20. storočia podľa typizovaného projektu Krajského projektového ústavu pre bytovú a občiansku budovu Bratislava. Zastúpenie takýchto budov v bývalom Západoslovenskom kraji je pomerne početné. Okrem hľadania nákladovo efektívnych opatrení na dosiahnutie úrovne budovy s takmer nulovou potrebou energie (A0) bolo cieľom navrhnúť opatrenia, ktoré významným spôsobom zlepšia kvalitu vnútorného prostredia.
Školské budovy na Slovensku spravidla prešli aspoň čiastočnou obnovou. Najčastejšie išlo o výmenu okien a opravy zatekajúcich striech. SKGBC podrobne merala skutočný stav stavebných konštrukcií a parametrov vnútorného prostredia. Výsledkom sú zistenia, že sa interiéry tried po výmene okien prehrievajú. Napriek tomu, že vonkajšia teplota v sledovanom období bola viac než 85% času nižšia než 25 °C, tak teplota vnútorného vzduchu v kritických priestoroch bola viac než 90% času vyššia než 26 °C. Kvôli vysokým slnečným ziskom presiahlo počas sledovaného obdobia zvýšenie priemernej vnútornej teploty oproti priemernej vonkajšej teplote 8 °C (obr. 1).
Obr. 1:
Meranie koncentrácie CO2 vo vnútornom vzduchu počas vyučovania preukázalo, že v priebehu 2 vyučovacích hodín koncentrácia bez núteného vetrania presiahne 2400 ppm (obr. 2), pričom už nad 1200 ppm môže dochádzať k poruchám koncentrácie a výkonnosti. V tom istom čase predpokladané percento nespokojných s tepelným stavom prostredia (PPD) presiahne 25% (obr. 2). Overenie úrovne osvetlenosti v priestoroch školy ukázalo, že z 18 meraných miestností vyhoveli požiadavkám len 4, a to aj napriek čiastočnej obnove osvetľovacej sústavy. Všetky tieto zistenia potvrdzujú, že kvalita vnútorného prostredia v škole nezodpovedá požiadavkám na zdravé a produktívne prostredie.
Obr. 2:
Podrobným energetickým auditom sa preskúmali možné opatrenia. Zaujímavým zistením bolo, že ak sa zoberie do úvahy, že nadmernú tepelnú záťaž učební by bolo treba odviesť chladením klimatizačnými jednotkami, s ktorými sú spojené investičné a prevádzkové náklady, tak potom opatrenia na zníženie tepelnej záťaže tieniacimi prvkami a ochladzovanie interiérov odparovaním vlhkosti z vegetačnej strechy majú zaujímavú návratnosť.
Výsledkom bolo odporučenie nasledovných opatrení:
- zvýšenie tepelnej ochrany (zateplenie strechy a obvodových stien),
- na reguláciu teploty výstupu vykurovania podľa orientácie tried na svetové strany vytvorenie 2 ekvitermických regulačných uzlov (časť tried má orientáciu okien na juhozápad a časť na severovýchod) a doplnenie termostatických ventilov a RLV šróbení na nastavenie prietokov pre každé vykurovacie teleso osobitne,
- inštalácia vetracích jednotiek s rekuperáciou,
- rekonštrukcia osvetľovacej sústavy,
- inštalácia tieniacich prvkov na okná juhozápadnej orientácie,
- inštalácia extenzívnej vegetačnej strechy ľahkej konštrukcie,
- inštalácia FV-panelov s orientáciou na ju a sklonom 55°od horizontály v on-grid systéme s obmedzením prebytkov (prednostne pohon vetracích jednotiek s rekuperáciou a prebytky na ohrev teplej vody).
Týmto spôsobom sa podarí znížiť spotreba energie o takmer 62% (obr. 3) a náklady na energetické vstupy o takmer 55% (obr. 4). Vďaka tomu, že budova je pripojená na zdroj CZT s nízkym faktorom primárnej energie, môže byť zatriedená do energetickej triedy A0. Ak by sa uvažovalo so zdrojom CZT na zemný plyn, tak by sa budova dostala pri hodnotení podľa primárnej energie z energetickej triedy E do energetickej triedy B.
Obr. 3:
Obr. 4:
Súborom opatrení s investíciou takmer 498 kEUR sa podarí znížiť ročné náklady na energetické vstupy o viac než 19 kEUR (obr. 5) a výrazným spôsobom skvalitniť vnútorné prostredie, ktoré sa stane zdravým a produktívnym. Podrobnosti sa dajú nájsť v Štúdii vzorovej hĺbkovej obnovy školskej budovy projektu INCI NZEB & EMMA.
Obr. 5:
Ladislav Piršel, Slovenská rada pre zelené budovy
Veronika Szombath, Slovenská inovačná a energetická agentúra