Český nástroj pro certifikaci kvality budov SBToolCZ a první certifikovaná budova X-LOFT

• Foto

Vývojový tým na Fakultě stavební ČVUT se bude i nadále zabývat dalším vývojem tohoto systému na základě získávaných zpětných informací z realizovaných hodnocení. Hodnoticí kritéria a požadavky se budou dále upravovat s ohledem na stávající vývoj norem na mezinárodní úrovni, na kterém se pracovníci z fakulty také aktivně podílejí. Kromě autorů článku se na vývoji podílí širší tým odborníků.

METODIKA SBToolCZ
SBToolCZ je český certifikační nástroj pro posouzení komplexní úrovně kvality budov, a to v souladu s principy udržitelné výstavby, tj. s uvažováním souboru kritérií environmentálních, sociálních a ekonomických. Metodika SBToolCZ vychází z mezinárodního systému SBTool, který vyvíjí organizace International Initiative for a Sustainable Built Environment (iiSBE). SBTool je používán v řadě zemí světa a certifikace nástroji postavených na SBTool se na národní úrovni provádí ve Španělsku, Itálii a Portugalsku.

Hodnocení komplexní kvality budov je založeno na multikriteriálním pojetí, kdy do hodnocení vstupuje sada kritérií, které zohledňují principy udržitelné výstavby. Rozsah kritérií, která vstupují do procesu hodnocení, se liší dle typu budovy (obytné budovy, administrativní budovy, komerční objekty aj.) a dle fáze životního cyklu, který je posuzován (fáze projektu, fáze provozu budovy aj.). V případě bytových budov ve fázi návrhu využívá metodika SBToolCZ celkem 33 hodnoticích kritérií.

Struktura a váhy hodnocených kritérií
Struktura hodnocených kritérií v metodice SBToolCZ je vytvořena v souladu s principy udržitelné výstavby do třech základních skupin:

(1) environmentální (životní prostředí),
(2) sociální (neboli také sociálně-kulturní a obsahující aspekty týkající se technické kvality),
(3) ekonomika a management.

Tyto jsou doplněny o čtvrtou skupinu – lokalita, která se sice hodnotí a výsledek se na výsledném certifikátu prezentuje, nicméně toto hodnocení se neuvažuje při výpočtu váženého průměru pro stanovení výsledné hodnoty certifikátu kvality. Důvodem tohoto přístupu je, že kritéria hodnotící lokalitu nemůže projektant či architekt v našich podmínkách přímo ovlivnit, proto má váhu v celkovém hodnocení rovnu 0 % (stejný přístup je uplatněn v německém systému hodnocení BNB) [3]:

(4) kritéria týkající se lokality budovy.

Pro případ hodnocení obytných budov ve fázi návrhu obsahuje skupina environmentálních kritérií celkem 12 kritérií (označení E.01 až E.12), sociální skupina má 11 kritérií (S.01 až S.11), ekonomika a management má čtyři kritéria (C.01 až C.04) a lokalita budovy má celkem šest kritérií (L.01 až L.06) – celkem je tedy kritérií 33:

E.01 Potenciál globálního oteplování (GWP)
E.02 Potenciál okyselování prostředí (AP)
E.03 Potenciál eutrofizace prostředí (EP)
E.04 Potenciál ničení ozonové vrstvy (ODP)
E.05 Potenciál tvorby přízemního ozonu (POCP)
E.06 Využití zeleně na pozemku
E.07 Využití zeleně na střechách a fasádách
E.08 Spotřeba pitné vody
E.09 Spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů
E.10 Použití konstrukčních materiálů při výstavbě
E.11 Využití půdy
E.12 Podíl dešťové vody zachycené na pozemku
S.01 Vizuální komfort
S.02 Akustický komfort
S.03 Tepelné pohoda v letním období
S.04 Tepelné pohoda v zimním období
S.05 Zdravotní nezávadnost materiálů
S.06 Uživatelský komfort
S.07 Bezbariérový přístup
S.08 Zajištění zabezpečení budovy
S.09 Flexibilita využití budovy
S.10 Prostorová efektivita
S.11 Využití exteriéru budovy pro pobyt obyvatel
C.01 Analýza provozních nákladů
C.02 Zajištění prováděcí a provozní dokumentace
C.03 Autonomie provozu
C.04 Management tříděného odpadu
L.01 Biodiverzita
L.02 Dostupnost veřejných míst pro relaxaci
L.03 Dostupnost služeb
L.04 Dostupnost veřejné dopravy
L.05 Bezpečnost budovy a okolí
L.06 Živelná rizika

Obrázek 1 prezentuje váhy mezi jednotlivými kritérii. Je z nich patrný důraz metodiky na environmentální kritéria. Nejvyšší váhu v celkové struktuře (10,5 %) má kritérium E. 09 Spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů. V pořadí další dvě nejvýznamnější kritéria jsou E.01 Potenciál globálního oteplování (indikátorem jsou ekvivalentní emise oxidu uhličitého) a E.11 Využití půdy.

Výše představené váhy jsou vytvořeny pomocí panelu expertů, a to na základě bodovacího dotazníku, který mimo jiné zohlednil závažnost dopadu toho či onoho kritéria a prioritu hodnocení v kontextu ČR. Panelu expertů se zúčastnilo 30 odborníků z různých oblastí a ze statistického vyhodnocení obdržených data vzešly váhové vektory pro multikriteriální hodnocení.

Metodika hodnocení
Budova a její okolí jsou definovány souborem vlastností a konstant, které jsou v rámci regionu neměnné a nezávislé na budově (jedná se např. o emisní faktory a konverzní faktory pro přepočet konečné spotřeby energie na energii primární). Tento soubor vlastností a konstant, který definuje posuzovanou budovu a její okolí, vstupuje do kriteriálních listů. Kriteriální listy jsou těžištěm metodiky SBToolCZ a v nich je popsán algoritmus hodnocení daných kritérií.

Každé kritérium má svůj indikátor a jeho hodnota může být jak číselná, tak i slovní – kritéria se tak dělí na dvě základní skupiny:

• kritéria kvantitativní – hodnoty indikátoru jsou číselné,
• kritéria kvalitativní – hodnoty indikátorů nelze číselně specifikovat, jejich hodnocení je slovní.

Pomocí algoritmu hodnocení se stanoví hodnota předepsaného indikátoru a pomocí kriteriálních mezí (benchmarků) se tato hodnota normalizuje na jednotnou stupnici, což znamená, že se hodnota kritéria převede na stupnici 0 až +10. Hodnota 10 odpovídá velmi vysoké kvalitě, 5 bodů koresponduje s kvalitní výstavbou, 0 vyjadřuje stav obvyklý (standardní) v regionu nebo splnění legislativních požadavků (pokud jsou nadefinovány).

Konkrétní příklad normalizace je uveden na obr. 6.

Tvorba benchmarků je jeden z pilířů metodiky a vychází především ze statistických dat (např. provozní energie, svázané energie, provozní emise, aj.), nebo jsou stanoveny na základě panelu vědeckých pracovníků (např. u uživatelského komfortu, dostupnosti služeb, aj.).

Výsledné body ze všech kritérií se následně přenásobí váhami, vážené body jednotlivých kritérií se sečtou a dostane se tak celkový výsledek (opět v rozsahu 0 až 10), jehož hodnota reprezentuje úroveň kvality předmětné budovy (obr. 3).

Environmentální kritéria, která hodnotí spotřebu energie a emise, jsou hodnocena v souladu s principy LCA (Life Cycle Assessment, tedy hodnocení životního cyklu). Tzn., že v algoritmu hodnocení se postihuje nejen provozní dopad stavby (např. spotřeba provozní energie), ale i spotřeba energie při výrobě použitých materiálů a konstrukcí, ze kterých byla budova postavena (tzv. svázaná spotřeba energie, někdy též jako šedá, nebo zabudovaná energie). Navíc je nutné zdůraznit, že pro výpočty emisí jsou použity emisní faktory, které jsou v souladu se Směrnicí Rady 96/61/EC o integrované prevenci a omezování znečištění. To znamená, že jsou stanoveny v integrujícím úhlu pohledu na úplný procesní řetězec příslušné technologie výroby tepla a energie a při uvažování úplného životního cyklu daného zdroje energie. Toto pojetí tak poskytuje úplnější vyhodnocení environmentálních dopadů, než jsou běžné a standardní výpočty emisí v energetických auditech.

Pro další verze SBToolCZ se navíc počítá s pozitivním zohledňováním těch konstrukčních materiálů, které mají zpracováno environmentální prohlášení o produktu (EPD). V současné době je málo stavebních materiálů, které mají EPD zpracováno, nicméně se předpokládá, že jejich počet bude rychle narůstat, tak jak je tomu i v jiných státech Evropy.

Navíc tým odborníků na Katedře pozemních staveb na Fakultě stavební ČVUT v Praze vytváří a spravuje veřejnou databázi environmentálních profilů stavebních výrobků. Pilotní verze projektu byla spuštěna v lednu 2011 pod názvem Envimat a je dostupná na www.envimat.cz.

Výstupy z procesu hodnocení budovy
Výstupy z hodnocení jsou následující:

• certifikát kvality budovy - grafický symbol,
• certifikát kvality budovy – prezentační dokument,
• protokol – podrobná zpráva z hodnocení.

Na základě dosažených bodů se budově přiřadí certifikáty kvality, a to následovně:

• budova certifikována (zisk 0–3,9 bodů),
• bronzový certifikát kvality (4–5,9 – bodů),
• stříbrný certifikát kvality (6–7,9 bodů),
• zlatý certifikát kvality (8–10 bodů).

Certifikát kvality budovy stručně prezentuje základní vlastnosti budovy a dosažený stupeň hodnocení (obr. 7). Certifikát se vystavuje na webu www.sbtool.cz v sekci certifikovaných projektů a zadavatel hodnocení se jím prezentuje dle vlastního uvážení. Certifikát kvality budovy bývá volitelně doplněn o další stranu (resp. samostatný list), která blíže představuje dosažené skóre v jednotlivých kritériích a vyčísluje vybrané environmentální parametry.

Certifikační orgán
V období 2010 až 2011 provádí certifikaci systémem SBToolCZ výhradně Technický a zkušební ústav stavební Praha, s. p. (dále jen TZÚS Praha), jeden z největších zkušebních ústavů v České republice, který má pro účely této certifikace speciálně proškolené auditory (seznam auditorů viz [1]).

Systémem SBToolCZ mohou být v současnosti hodnoceny pouze obytné budovy (rodinné a bytové domy), kde více než 50 % užitné plochy je určeno k bydlení. Budovy se hodnotí prozatím ve dvou samostatných etapách životního cyklu, kterými jsou:

a) hodnocení budovy ve fázi návrhu (hodnocení dle projektové dokumentace a souvisejících podkladů);
b) hodnocení budovy po dokončení (hodnocení dle skutečného provedení stavby, nejdéle však do jednoho roku po kolaudaci).

Zvolený typ hodnocení závisí na požadavcích objednavatele a aktuálním stupni realizace, ve kterém se posuzovaná budova nachází. Vzhledem k častým změnám v průběhu výstavby je vhodné provést hodnocení v obou výše uvedených úrovních, kdy objednavatel následně obdrží barevně odlišené certifikáty s uvedením odpovídající hodnocené fáze životního cyklu.

Systém SBToolCZ bude v budoucnu optimalizován také pro další typy budov, přičemž jako první by měla následovat konfigurace pro administrativní objekty. S touto metodikou úzce souvisí také další služby v oblasti tepelné techniky (zpracování průkazů energetické náročnosti budov, tepelně-technické výpočty, energetické audity, měření vzduchotěsnosti budov atd.), které rovněž zajišťuje TZÚS Praha na specializované pobočce v Českých Budějovicích.

První certifikovaný projekt – X-LOFT
Popis objektu
Certifikovaná budova [4] se nachází v ulici U Libeňského pivovaru v Praze 8 a je v současné době ve fázi výstavby s plánovaným termínem kolaudace v červenci 2011. Objekt je situován v orientaci východ – západ do „brownfieldové“ proluky v pásu kompaktního původního pražského předměstí s blokovou zástavbou v místě původního pivovaru. V této lokalitě dochází k vzájemnému pronikání blokové zástavby obytných činžovních domů z 20. století, industriální architektury a drobné zástavby předměstské kolonie s rostlým urbanismem na přilehlém svahu. Objekt reaguje na dané prostředí vytvořením přechodového článku mezi půdorysně širokými průmyslovými budovami a hmotami bytových domů s tradiční šířkou traktu a mezi patrováním industriálních skeletů s velkou světlou výškou a řadami oken v běžných patrech obytných domů. Řešení se projevuje mimo jiné ve fasádě objektu, kde dochází v důsledku propisování atypické (loftové) prostorové skladby k dialogu měřítka okolních průmyslových a bytových domů. Střídají se zde části přísně geometrizované fasády s vysokým patrem s částmi s klasickým řazením oken. Oba typologické druhy – industriální a obytná zástavba – se ve hmotě, konstrukci i fasádě navrhovaného objektu vzájemně prolínají. Tvar střechy vychází z motivu obvyklého pro industriální architekturu 20. stol. tj. uskočením posledního patra a zároveň jej ovlivnil propsáním i konstrukční systém budovy.

Zvýšená světlá výška bytových jednotek na 4,9 m zajišťuje dostatečnou prosvětlenost a osluněnost bytů. Zintenzivnění využití dostupné kubatury vymezené budovou je dosaženo vzájemným překrýváním půdorysů jednotlivých bytů při jejich rozšiřování směrem k fasádě. Vzniká tak moderní dům se štíhlou proporcí, charakteristickým konstrukčním systémem a netradičním prostorovým řešením s velkým zastoupením malometrážních bytů.

Provozně je objekt rozdělen na dvě podlaží podzemních garáží s technickým zázemím a sklepními kójemi a nadzemní část se 48 byty ve čtyřech nadzemních podlažích a podkroví. V nadzemních podlažích se jedná o typologicky chodbový trojtraktový bytový dům s jednou vertikální komunikací., který vzniká adicí základní bytové jednotky po obou stranách středové komunikace. Touto jednotkou je malometrážní byt s obytným prostorem s průhledem před dvě úrovně s velkou kubaturou, vysokým stropem a velkou plochou prosklené fasády. V hloubce dispozice, kam je umístěno zázemí bytu, je půdorys bytové jednotky úzký, směrem k fasádě do obytného prostoru se rozšiřuje. Velká ateliérová světlá výška umožňuje vložení galerie. Byty lze po dvojicích i spojovat. Standard bytů nejvyššího podlaží je zvýšen přiřazením střešních teras a byty v přízemí na východ mají přímý výstup na předzahrádky.

Svislé nosné konstrukce jsou tvořeny aditivním řazením lamelových železobetonových stěn, které jsou mezi bytovými jednotkami natočeny o 10° od příčného směru. Toto pootočení je v každém podlaží opačné. Průběh stropních desek je přepsán do členění oken. Z konstrukčního hlediska je fasáda tvořena nosným těžkým obvodovým pláštěm. Rytmicky se střídají deskové prvky s klasickým řazením okenních otvorů a plochy s prosklením přes dvě úrovně. Konstrukce tedy určuje dispozici a dispozice umístění základních nosných prvků. Dochází k maximálnímu provázání fasády s dispozicí a konstrukcí a vzniká tak kompaktní architektura estetizovaných a kultivovaných požárních předpisů, norem, prostorové skladby, funkce a konstrukce.

Projekt budovy byl na základě hodnotících kritérií SBToolCZ optimalizován. Výsledkem je umístění trojskel v prosklených částech, solárních kolektorů, retence dešťové vody pro zalévání zeleně a možnost umístění rekuperace vzduchu v bytových jednotkách.

Vytápění a příprava teplé užitkové vody je zajištěna dvěma 90 kW plynovými kotli. Příprava teplé užitkové vody je dále doplněna o systém střešních solárních kolektorů, které celoročně vykrývají až 24 % a v letních měsících dokonce až 57 % celkové potřeby energie na přípravu teplé užitkové vody.

Pro jednotlivé bytové jednotky je zajištěna možnost napojení bytové rekuperační jednotky, která výrazně sníží energetické ztráty větráním a umožňuje nepřekročení limitní hodnoty koncentrace oxidu uhličitého 1 200 ppm (hygienicky přípustná koncentrace pro třídu „C“ dle ČSN EN 1752) a zároveň dodržení optimální relativní vlhkosti v topném a přechodném období v hodnotě 35–42 %.

Prosklené plochy na uliční a dvorní fasádě tvoří přibližně 50 %. Jsou zde zvolena dřevěná okna s trojsklem. Pevné plochy jsou opatřeny minerální vatou v současnosti s nejlepšími tepelně technickými vlastnostmi v tloušťce 14 cm.

Osazení retenční nádrže na dešťovou vodu umožní ekologický způsob zavlažování předzahrádek a případně i přilehlého svahu. Výše popsaná budova je součástí zástavby proluky v ulici U Libeňského pivovaru, která je celkově rozdělena do tří etap. U následujících dvou etap bude optimalizace ještě prohloubena s tím, že jeden objekt v navazujících dvou etapách bude pasivním domem a v rámci hodnocení kvality je cílem získání nejvyššího zlatého certifikátu.

Příklad hodnocení kritéria E.09 Spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů
Spotřebu energie běžné posuzují dokumenty jako energetický audit a průkaz energetické náročnosti budovy (PENB). Tato hodnocení jsou v praxi obvyklá a legislativně podložená. Nicméně hodnocení konečných spotřeb energie není příliš vypovídající o reálném environmentálním dopadu spotřeby energie. Proto SBToolCZ hodnotí spotřebu energie primární, která zohledňuje životní cyklus celého procesu získání a dodání energie do místa spotřeby. Pro přepočet z konečné spotřeby energie na energii primární slouží konverzní faktory.

Navíc v současné době, kdy je snaha snižovat spotřebu provozní (primární) energie a obecně i emise škodlivých plynů, vystupují stále více do popředí hodnoty spotřeby energie a produkce emisí svázané s vlastní existencí budovy (její výstavbou, včetně výroby stavebních materiálů a konstrukcí, údržbou, rekonstrukcemi, demolicí) – tzv. svázaná spotřeba energie a svázané produkce emisí. Indikátorem tohoto kritéria je měrná roční spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů v MJ na 1 m² vnitřní užitné podlahové plochy. Hodnocení se skládá ze dvou dílčích posouzení, a to ve fázi výstavby (stanovení svázané spotřeby energie) a ve fázi provozu (stanovení primární energie z neobnovitelných zdrojů dle energetické náročnosti budovy a z využitých energonositelů).

X-LOFT po analýze výkazu výměr a PENB vykazuje hodnoty shrnuté v tabulce 1.

Normalizační funkce tohoto kvantitativního kritéria je znázorněna na obr. 6, kde je zřejmý převod hodnoty indikátoru na normalizovanou stupnici ve škále 0–10.

V tomto kritériu obdržel X-LOFT celkem 8,1 bodů, což ho v tomto kritériu řadí mezi „velmi vysokou kvalitu“. Je to dáno především projektovou snahou o nízkoenergetické řešení, částečné krytí potřeby teplé vody solárními kolektory a použitím kotelny na zemní plyn.

Certifikát kvality projektu budovy X-LOFT
Obr. 7 ukazuje certifikát kvality budovy, který pro provedeném hodnocení vystavil certifikační orgán TZÚS Praha, s. p. Je z něj patrné skóre, které projekt dostal ve čtyřech hlavních oblastech hodnocení, a jsou v něm zdůrazněny některé velmi pozitivní vlastnosti budovy.

ZÁVĚR
Národní certifikační systém SBToolCZ představuje pro fázi návrhu budov nástroj, který poukazuje na možnosti, jak danou budovu zlepšit ve sledovaných parametrech. Projektantům se tak dostává do rukou prostředek, který jim pomáhá navrhovat budovu v širších souvislostech a posuzovat i vlivy na okolí stavby. Sice jde o hodnotící metodiku, jejímž výstupem je certifikát kvality budovy, ale lze ji použít i jako návod, kterým projektant postupně prochází a nalézá podněty ke zlepšení kvality projektované budovy, a to vše v souladu s principy udržitelné výstavby.

Fakulta stavební ČVUT v Praze společně s TZÚS Praha, s.p. pořádá školení pro projektanty, architekty, odborné poradenské firmy, investory, developery a jiné se zaměření na navrhování budov pro bydlení ve vyšší kvalitě než je standard dle metodiky SBToolCZ. Přihlášky a další informace o programu jsou dostupné na www.sbtool.cz.

Tento výsledek byl získán za finančního přispění MŠMT ČR, projekt 1M0579, v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS.

Literatura :
[1] Český systém certifikace kvality budov SBToolCZ – www.sbtool.cz
[2] Hájek, P. a kol.: SBToolCZ – Complex Assessment Methodology of Buildings Performance for Czech. Mezinárodní konference CESB10, Praha, ISBN 978-80-247-3634-1 (tisková verze + DVD)
[3] Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) – www.nachhaltigesbauen.de
[4] X-LOFT – www.x-loft.cz

Czech Tool for Certification of the Quality of Buildings SBToolCZ and the First Certified Building X-LOFT
How to recognize sustainable (high-quality) building? One of the ways is the option to use the existing methodology for assessing quality (sustainability) of buildings. For Czech conditions, within the research centre CIDEAS at the Faculty of Civil Engineering of CTU, a team of professional created the methodology SBToolCZ, which was officially introduced and its live use was launched in June 2010 at the international conference CESB10 held in Prague. The development team at the Faculty of Civil Engineering of CTU will continue dealing with further development of this system based on obtained feedback from executed assessments. The assessment criteria and requirements will further be adjusted with regard to the existing norm development on international level which the faculty employee take active part in. Apart from the article authors, a wide professional team is dealing with the development.

Autoři

• Ing. Vonka Martin Ph.D.
• Ing. Lupíšek Antonín
• Prof. Ing. Hájek Petr CSc.
• Ing. Tencar Jiří Ph.D.
• Ing. Tripes Jan
• Ing. Vlková Klára