ÚzemnéPlány.sk

Autor

Prof. Ing. arch. Robert Špaček, CSc.

Spoluautori

Ing. arch. Lorant Krajcsovics, FA STU Bratislava

Zdroj

Vydavateľstvo Eurostav

Zobrazení

15080

Dátum vydania

07. 04. 2009

Kategórie článku

• Stavebníctvo

Súvisiace články

• Architektúra pre moderné, inteligentné a energeticky efektívne budovy
• Všetky nové budovy majú byť energeticky samostatné od roku 2019

Hodnotenie článku

Článok sa mi páči / nepáči

46%

Celkový počet hlasov: 795

Preteky, alebo vyšší princíp? Hypotéza osobných certifikátov

Na povrchu Zeme je v pohybe nesmierne množstvo energie: v domoch, priemysle, doprave. Je rozdelená približne na tretiny, proporcionalita sa prirodzene mení podľa rôznych okolností. No aký je pomer spotreby na bývanie, výrobu produktov a dopravu v priemete na jednotlivca? Fiktívnu odpoveď na túto otázku ponúkame hypotézou osobných energetických certifikátov (OEC), každého spotrebiteľa a občana.

Nasledujúce úvahy sú mechanicky zjednodušené, majú len osvetliť niektoré skryté, alebo zahmlené skutočnosti.

Bývanie v kontexte

Dnes už „starý dobrý“ trojlitrový dom (spotreba energie na vykurovanie 30 kWh/m2rok) pri 100 m2 vykurovanej plochy spotrebuje 300 l vykurovacieho oleja za sezónu (1 liter vykurovacieho oleja zodpovedá približne spotrebe 10kWh/m2rok). Pri skoku do kategórie pasívnych domov ušetríme za sezónu polovicu, teda 150 l. Predstavuje to zhruba 3 000 km prejazdených autom pri spotrebe 5 l/100 km. Ak dochádzame denne do práce 15 km, spotrebujeme úsporu za 100 pracovných dní, teda za 5 mesiacov. Pri dennom jazdení 100 km minieme úsporu za 30 dní.

Ideálne 3-litrové auto má rovnakú spotrebu na 100 km, ako 3-litrový dom na m2 vykurovanej plochy za sezónu. Majiteľ domu minie 300-litrovú sezónnu spotrebu na kúrenie za 10 000 km. Je to ročný priemer obyčajného smrteľníka. Teda vykurovanie malého úsporného domu a ročná spotreba veľmi úsporného auta sú približne ekvivalentné.

Ak sledujeme rozdiel medzi 20 a 15 kWh/m2rok, abstrahujúc od zjednodušenia koncepcie vykurovacieho systému a potenciálom pokrytia obnoviteľnými zdrojmi, ide o 50 l nafty za rok, teda nádrž auta strednej kategórie. Pridennom dochádzaní 15 km (15 + 15 km) minieme rozdiel za 33 dní. V istej celkom reálnej situácii je úspora takmer zbytočná. Pri zmene životného scenára sa dá viac energie ušetriť inde a ľahšie ako na kúrení.

Rátame tu metre štvorcové a auto ako celok, ak v dome žijú 4 ľudia a autom jazdia dvaja, bilancia pri prepočte na osobu sa diferencuje, „osobný energetický certifikát“ bude rôzny. Vila s 250 m2 vykurovanej plochy a malý rodinný dom s plochou 100 m2 pri štyroch obyvateľoch by v tomto parametri zaznamenal 2,5-násobný OEC rozdiel. Porovnanie: „Céčkový“, normu spĺňajúci dom a dom s pasívnym štandardom prináša 6-násobný rozdiel. Ak skombinujeme obidva nepriaznivé vstupy, máme 15-násobný rozdiel tohto podielu na OEC.

Okrem toho nie je jedno, či pojem tepelnej pohody spájame s pobytovou teplotou 20 alebo 26 °C. Jeden stupeň tu znamená cca 6 % nárast spotreby, osobná preferencia sa tvrdo premietne do hodnoty OEC. K „nízkoenergetickému“ životnému štýlu bude patriť aj jednoduché poznanie, že v zime je chladno a v lete teplo.

Doma treba byť v zime vo svetri a v lete dodržiavať pitný režim. Na druhej strane, keď som dobre oblečený, tepelne izolovaný, nie je mi zima, ale produkujem menšie zisky do interiéru. Množstvo prejedených kilodžaulov sa okrem iného tiež premietne do produkcie tepelnej energie, ktorú rátame do vnútorných ziskov domu. Pri pasívnom dome to nie je zanedbateľné. Takže na vstupe sú aj potraviny, v podstate biomasa. Každý potravinový artikel má povinne uvedený svoj energetický potenciál. Zatiaľ ho sledujeme prakticky len kvôli telesnej váhe a hroziacej obezite, možno raz vstúpi do hodnoty OEC. Orwellov „big Brother“ bude pripočítavať jogurty a klobásy k natankovanej nafte a prežehlenej elektrine.

Doprava

Pri autách sme v spotrebe samozrejme najlepšie zorientovaní. Lietadlá vyvolávajú skôr negatívne ekologické konotácie. Podľa [1], spotrebuje Boeing 747 4 litre paliva na osobu a 100 km, k tomu tu máme prepravu 20 t nákladu. Podľa [2], ide o 3,4 l/100 km, rozdiely spočívajú v počte kalkulovaných pasažierov (330 – 450) a v konkurenčnom počítaní medzi Boeingom a Airbusom… podstatné je, že sme ako-tak v proporcii s osobným autom s dvoma cestujúcimi a batožinou.

Let do Sydney pre dve osoby sa vyrovná kúreniu v trojlitrovom dome na 9, možno viac rokov… (35 000 km… 350×4 = 1 400 l kerozínu na osobu x 2 = 2 800…/300…= cca 9). Pre vlaky kolíšu údaje o spotrebe v prepočte od 1 – 2,5 litra nafty na osobu a 100 km, podľa krajiny, typu a priemernej rýchlosti [3], problematická je kalkulácia času, pri porovnaní krátkych trás vedú jednoznačne vlaky, pre n x 1 000 km asi lietadlá. Pri vlakoch je z hľadiska uhlíkovej stopy podstatné, z akého primárneho zdroja bola vyrobená elektrina…ale to je rozhodujúce aj pri spotrebe doma. Každý si môže vcelku zodpovedne spočítať svoju osobnú spotrebu energie, prípadne uhlíkovú stopu. Úspory na kúrení môžeme precestovať, prípadne naopak.

Priemysel

Podobne by sa mohla hodnotiť zamestnávateľská sféra, nebude stačiť imidžovo nízkoenergetická budova manažmentu, energeticky úsporná bude musieť byť priemyselná výroba, stavebníctvo, služby, zábava. Výhodu budú mať priemyselné odvetvia, ktorých výroba bude energeticky nenáročná, čo sa premietne do ceny ich produktov. Materiál a tovar sa prirodzene prepravuje. Spotrebu energie na dopravu je potrebné kalkulovať do objemu zaviazanej energie. Miestne suroviny a výrobcovia a alternatívne stavebné materiály a technológie budú mať preto konkurenčnú výhodu.

Sci-fi budúcnosti?

Predstavme si, že každá osoba bude mať preukaz, kde sa budú nahrávať všetky údaje o spotrebe energie: nákupy potravín, plynu, benzínu, nafty, pri kúpe letenky sa zaznamená spotreba paliva v lietadle, pri cestovaní železnicou tiež. Priamo sa bude dať evidovať každé použitie MHD. S osobnými kvótami budeme obchodovať ako dnes krajiny s kvótami CO2. Nízkoenergetický životný scenár bude „in“, „trendy“, plytvanie bude spoločensky neúnosné.Spotreba energie prestane byť súkromnou vecou.

Z obchodu poznáme pri potravinách energetický obsah hotového výrobku, zaujímavejší by bol vstupný energetický obsah potravín. Kalorické tabuľky hovoria o príjme energie. Vegetariáni sú v tomto smere zrejme lepší než mäsožravci, spotrebujú len výsledok fotosyntézy s malou pridanou energetickou hodnotou. Mäso v sebe koncentruje viac energie, ale pri „zušľachťovaní“ rastlinných bielkovín na živočíšne, sa veľa primárnej energie stratí. Jeden z dôvodov, prečo veľké egyptské pyramídy postavili práve na tom mieste, bol aj dostatok potravín, teda metabolickej energie na ich výstavbu. Produkcia potravinovej biomasy musela byť v proporcii k zvýšeniu potenciálnej energie stavebného materiálu. Robotník s istou mierou účinnosti premieňa energiu z potravín na stavbu.

Čo bude OEC obsahovať?

Teda moje OEC bude obsahovať: koľko zjem, koľko sa sprchujem, koľko tepla na kúrenie na mňa pripadá, koľko riadu sa musí kvôli mne umyť, koľko sa musí kvôli mne prať, koľko sa kvôli mne varí, aj keď toto teplo rekuperačne využijeme, koľko sa vozím autom, koľko nalietam kilometrov, koľko spálim plynu, či dreva pri grilovaní, koľko pozerám TV, aký veľký výkon mrazničky na mňa pripadá (aj keď mraznička je relevantný zdroj tepla, „vyrobí viac tepla ako chladu“), aký veľký trávnik kosím, koľko vysávam, aké elektrospotrebiče používam pri mojom hobby, koľko si suším vlasy, koľko žehlím, či si robím toasty na raňajky, koľko zlatých šperkov nosí moja manželka.(..majú vysoké MIPS [5]).

Najhorším plytvaním energie budú samozrejme posilňovne, zvyšovanie potenciálnej energie činiek a iných závaží, premáhanie odporu bicyklov a expanderov… [6]. Ideálom s najlepším OEC je občan bývajúci v ekologickom pasívnom dome, chodiaci do práce pešo, resp. na bicykli, podľa možnosti vegetarián mierne tepelne upravujúci stravu, len sporadicky cestujúci na dlhých trasách, ktorý sa umýva studenou, prípadne vlažnou vodou…

Chýba nám väčšinou aj priama, hmatateľná skúsenosť s energiou. Trochu opakovania z fyziky: 1J=1Nm, ak zodvihneme 1 kg do výšky 1 m, spotrebujeme energiu približne 10 J. Ak debničku piva vynesieme do výšky troch podlaží, zvýšime jej potenciálnu energiu o 1 500 J. Spomenutý 3-litrový dom so 100 m2 vykurovanej plochy spotrebuje za sezónu 3 000 kWh = 10,8 GJ, teda 1 080 ton treba zodvihnúť do výšky jeden kilometer. Kocku vody s hranou 10 metrov do výšky viac ako dvojnásobku Petronas towers. Alebo 10 000 výkonných horských nosičov nesie metrákový náklad do výšky 1 000 metrov. To dokáže 300 litrov vykurovacieho oleja. Skúsme si porovnať náklady… alebo sa v predstave preniesť do histórie, keď bola k dispozícii len energia svalov.

Od lokálneho ku globálnemu pohľadu

Pre rozsah úspor na úrovni mesta, štátu, je rozhodujúci podiel nízkoenergetických a pasívnych domov z celkového počtu bytov. Nepomôže zopár bytových domov v pasívnom štandarde, o sporadicky sa vyskytujúcich rodinných domoch nehovoriac. Jednotlivý dom zlepší ekonomiku a svedomie jednej rodine, cieľom je ale globálne zlepšenie stavu. Zopár bytových a rodinných domov neovplyvní kvalitu klímy, potrebujeme zmeniť kvalitatívny charakter mesta smerom k ecocity, solar city. V tejto mierke sa relevantne zníži spotreba energie, keď odbúrame jednu elektráreň, tepláreň, zníženie produkcie emisií sa už dá zaregistrovať. Preteky smerom k nulovému domu sú dobré pre architekta, projektanta, ako reklama, a tiež pre podporu ekologického vedomia populácie. Kvantitatívny prínos sa zatiaľ stráca vo všeobecne nepriaznivej štatistike.

Otázka: „Máme zohľadňovať kritérium osobnej pohody klienta – stavebníka – užívateľa bytu, domu, alebo aj – najmä globálne hľadiská?“

Špeciálne pri bilancovaní zabudovaného uhlíka. Stavebník možno nechce drevostavbu, verí viac keramike… Iste je však možné tieto prístupy zosúladiť. Ak posúdime účinky uhlíkovej stopy lesných požiarov, sopečných erupcií, koľko pasívnych domov ušetrí ekvivalent uvoľneného CO2? Jediná primeraná odpoveď je, že tamto nie je v našich rukách, a toto áno.

Pri „solárnom meste“ musíme v konečnom dôsledku sledovať potrebu a spotrebu energie na obyvateľa, na druhej strane sa budeme zaoberať mestom ako celkom, systémom. Ecocity nesmie byť extenzívne zastavané, plocha na výstavbu odoberá disponibilnú plochu na fotosyntézu pre výrobu biomasy, úspora plochy je teda ekologická.

Je ilúziou myslieť si, že obyvatelia mesta platia len za to, čo spotrebujú doma. Hromadná verejná doprava musí predstavovať natoľko kvalitnú ponuku, aby motivovala ľudí nepoužívať vlastné autá. Cestovať MHD, vlakom, autobusom sa musí vyplatiť a zároveň byť pohodlnejšie ako jazdiť autom.

Energetický režim mesta musí veľmi jemne dolaďovať mieru centralizácie a decentralizácie výroby, transformácie, recyklácie a distribúcie energie. Úplná decentralizácia nie je ekonomicky najefektívnejšia, na druhej strane potrebujeme mať garantovaný spravodlivý systém platenia za reálnu spotrebu. Spravodlivo sa bude musieť rozpočítať energetická náročnosť obecných – mestských služieb, osvetlenie, čistenie ulíc, polícia, dotácie MHD a inej infraštruktúry. V našej fikcii bude mať každý občan kvóty spotreby energie, jednotlivé pásma spotreby budú cenovo diferencované.

Ekologické nadšenie versus obchod

Z pôvodného ekologického nadšenia sa celkom prirodzene stal obchod, ako kedysi zelený poslanec Joschka Fischer sa zo svetra prezliekol do obleku a ako minister zahraničných vecí SRN sa stal jedným z najlepšie oblečených mužov. S ekológiou sa vo veľkom obchoduje, v podstate v zmysle ekokapitalizmu z Faktoru štyri, alebo Prírodného kapitalizmu… globálny obchod s emisiami má pochybné stránky, trh s materiálmi pre nízkoenergetické a lepšie domy je nepochybne výhrou.

Trh s nízkoenergetickými a pasívnymi domami a bytmi sa už tiež rozbieha. Nie je rozhodujúce, či sú v pozadí idealistické motívy, alebo chladná kalkulácia. Nižšie náklady v domácnosti prispejú k zlepšeniu globálnej situácie, aj keď platí téza prof. Clarka, ktorý 5. decembra 2008 dostal čestný doktorát STU…voľne…“nie je pravda, že malé činy v súčte dajú veľký výsledok, veľké ciele potrebujú veľké činy“. Otázkou samozrejme je aj to, či producenti energie nezvýšia ceny, aby znižovanie dopytu neznížilo zisky. Ak budeme všetci bývať v pasívnych domoch, budú možno náklady na energiu rovnaké ako teraz, pretože zaniknú komparatívne výhody.

V súčasnosti vnímame podobný efekt pri palivovom dreve, cenu v podstate určuje cena plynu (ropy). Cenová výhoda sa vzťahuje na etalón… priemer, najvyššiu cenu a pod. Cenu nakoniec potvrdzuje spotrebiteľ tým, koľko je schopný, či ochotný za službu zaplatiť. Samozrejme čím väčší potenciál energetických zdrojov budeme mať, tým bude energia lacnejšia. Vo svetle aktuálnych udalostí bude potrebné až nevyhnutné dostávať do súladu ideály udržateľnosti s individuálnou aj „národohospodárskou“ efektívnosťou a energetickou bezpečnosťou.

Na záver paradoxné kombinácie:

• pasívny dom s obyvateľmi dochádzajúcimi denne desiatky kilometrov do práce autom, v okolí Bratislavy – dochádzková vzdialenosť do 50 km nie je výnimkou,

• pasívny dom so záhradným grilom – neefektívna spotreba grilu sa môže blížiť spotrebe domu,

• obžerstvo je aj nadmerná spotreba energie, mala by sa radiť k ekologickým hriechom.

Príspevok bol spracovaný v rámci výskumného grantu VEGA 1/0847/08 „Uplatnenie stratégie solárnych miest v podmienkach Slovenska“.

Poznámky:
[1]http://www.seniorindian.com/air_travel_faqs.htm
[2]http://www.airliners.net/aviationforums/general_aviation/read.main/2628781/
[3]http://www.chooseclimate.org/climatetrain/ecobal.html
[4]prepočty: Dietrich Brockhagen,http://www.chooseclimate.org/climatetrain/ecobal.html
[5]podľa Schmidta-Bleeka, (napr. In:Weizsäcker von, Ernst Ulrich, Lovins,Amory B., Lovinsová, Hunter L.: Factor Four (Faktor čtyři) MŽP ČR 1996), MIPS je materiálový vstup (vyjadrený vo váhových jednotkách) na jednotku služby, ako základné meradlo ekologického stresu výrobkov a služieb. Ide o sumu všetkých vstupov prírodných materiálov (Life-Cycle-Analysis LCA), vrátane premiestnenia a použitia tých, ktoré slúžia na prípravu potrebnej energie.
[6]napr. Stairway to Sustainability, http://metabolicenergy.com/