Ekonomické porovnání provozu pasivního domu a běžné výstavby

Většina zájemců o výstavbu pasivních domů uvádí jako hlavní důvod požadavku na dosažení standardu pasivního domu úsporu provozních nákladů. Za provozní náklady však často považují pouze náklady spojené s vytápěním, respektive pouze platbu za palivo. Celková energetická bilance objektu však zahrnuje energii v různé formě a různého užití – vytápění, příprava teplé vody, energie na provoz TZB, osvětlení, domácí spotřebiče. Náklady spojené s provozem jednotlivých systémů vytápění a přípravy teplé vody je tak nutné chápat v kontextu celkové energetické bilance objektu a se všemi souvisejícími platbami.

ZÁKLADNÍ PŘEDPOKLADY VÝPOČTU
Jedná se o zobecněné hodnocení několika variant vytápění a stanovení přibližné výše finančních nákladů, resp. úspor za určité časové období, souvisejících s výběrem otopné soustavy. V závěru příspěvku je uvedeno porovnání těchto úspor s objektem navrženým dle stávající platné legislativy pro novostavby rodinných domů, jehož spotřeba energie na vytápění, přípravu teplé vody, pomocné energie a osvětlení je v souladu s vyhláškou č. 148/2007 Sb. na úrovni blížící se 142 kWh/m² za rok [1]. Hodnocení je možné vztáhnout na jakýkoli pasivní rodinný dům v ČR s obdobnou energetickou bilancí jako objekt hodnocený.

Výpočet se vztahuje k pasivnímu rodinnému domu, který splňuje podmínku reálné měrné potřeby tepla na vytápění 15 kWh/m² za rok [2]. Vzhledem k faktu, že je tato hodnota stávajícími technologiemi neměřitelná, jedná se o hodnotu stanovenou podrobným výpočtem zohledňujícím místní klimatické podmínky, skutečné vnitřní zisky, tepelné vazby, orientaci objektu apod. Tvar, podlažnost ani konstrukce objektu nemusejí být v tomto případě definovány, protože jejich vlastnosti jsou začleněny v podmínce stanovené měrné potřeby tepla na vytápění. Definovat je však nutné velikost rodinného domu, a to jeho podlahovou plochou (jedná se o vztažnou jednotku pro výpočet potřeby tepla na vytápění). Vnitřní vytápěná podlahová plocha obecného objektu je ve výpočtech uvažována 150 m².

Roční potřeba tepla na vytápění tak představuje 2 250 kWh/rok. Při uvažování čtyřčlenné domácnosti je potřeba tepla na přípravu teplé vody cca 3 050 kWh/rok. Výpočet spotřeby tepla objektu, respektive paliva na vytápění a přípravu teplé vody zohledňuje účinnost zvoleného zdroje a distribuční soustavy, v jednotlivých variantách se tudíž liší. Dále je uvažována spotřeba energie na osvětlení ve výši 800 kWh/rok, spotřeba energie na provoz domácích spotřebičů ve výši 2 300 kWh/rok a spotřeba pomocné energie na provoz technického zařízení budovy, která se liší v jednotlivých variantách dle použité techniky.

Z důvodu porovnatelnosti byla u objektu navrženého na úrovni dle platné legislativy (dále jen „běžná výstavba“) uvažována shodná spotřeba energie na přípravu teplé vody, osvětlení a provoz domácích spotřebičů jako u objektu pasivního. V tomto objektu není uvažováno řízené větrání s rekuperací tepla.

• Investiční a provozní náklady jsou ve výpočtu uváděny včetně DPH.
• U jednotlivých variant byly uvažovány tarify dodávky elelektřiny D 02d, D 045d a D 056d s příslušným jističem.
• V hodnocení není uvažováno diskontování, protože investice do otopného systému je pro provoz rodinného domu nezbytná a výběr otopného systému není motivován pouze ekonomickými parametry.
• Uvažovaná doba hodnocení je 15 let, po tuto dobu se nepředpokládá významná reinvestice do jednotlivých systémů (mimo běžný servis a údržbu). Hodnocení tedy nezohledňuje reálnou životnost jednotlivých systémů.

VÝSLEDKY POROVNÁNÍ OTOPNÝCH SYSTÉMŮ
Výsledné rozdělení investičních a provozních nákladů pro jednotlivé varianty vytápění uvádí Tab. 3. Výše nákladů na osvětlení a elektrické spotřebiče se v jednotlivých variantách liší z důvodů odlišných cen odpovídajících tarifů elektrické energie pro maloodběratele. Velikost spotřebované energie je ve všech variantách shodná.

Souhrn celkových ročních provozních nákladů pasivního rodinného domu, tedy včetně spotřeby elektrické energie, uvádí Graf 1. Z grafu je patrné, že náklady na vytápění a přípravu teplé vody netvoří hlavní část celkových plateb.

Uvážíme-li dále i investiční náklady na jednotlivé systémy s provozními náklady v prostém součtu za 15 let, zjistíme, že rozdíl mezi jednotlivými systémy není natolik významný, jak by bylo možné usuzovat na základě hodnocení ročních provozních nákladů. Z grafu 2 je patrný vysoký podíl investice na celkových provozních nákladech na vytápění a přípravu teplé vody za 15 let provozu. V případě pasivních domů je tento podíl u systémů C-F v rozmezí 53 – 65 %, v případě systémů A-B pak ve výši 42 % (bez započtení provozních nákladů na spotřebiče a osvětlení).

Zdánlivá výhodnost zdrojů tepla využívajících elektřinu spočívá ve zvýhodněném tarifu odběru el. energie. Z dlouhodobého hlediska je nastavení těchto tarifů otázkou strategie energetických a distribučních společností, a existuje zde reálné riziko případné změny v tomto tarifu. V grafu 3 je uveden vliv na hodnocení v případě zavedení jednotného tarifu D 02d. Z hodnocení vyplývá, že při zrušení současných výhodnějších tarifů se rozdíl mezi zdroji na el. energii a zdroji na ostatní paliva pohybuje v rozmezí 118 000 Kč až 225 000 Kč (při patnáctiletém provozu zařízení) v neprospěch zdrojů na el. energii.

U zdrojů na elektrickou energii může být nevýhodou i chybějící diverzifikace energetických potřeb objektu z hlediska druhu paliva a následná přímá závislost na kolísání ceny el. energie. V případě varianty A není bez dodatečných investičních nákladů na realizaci distribuční otopné soustavy možná změna zdroje energie. Zdrojem zde může být pouze el. přímotop. Realizace otopné soustavy do již provozovaného objektu je finančně, technicky a logisticky náročnější než instalace této soustavy při realizaci objektu.

POROVNÁNÍ S BĚŽNOU VÝSTAVBOU
Tato kapitola se věnuje srovnání provozu pasivního domu s běžnou výstavbou. Následující tabulka shrnuje investiční a celkové roční provozní náklady pasivního a běžného objektu v případě instalace uvedených otopných systémů. Technické zařízení běžné výstavby neobsahuje systém řízeného větrání s rekuperací tepla. Investice do tohoto zařízení je uvažována v pasivním domě ve výši 120 000 Kč.

Z grafu 4 je patrný výrazný rozdíl mezi ročními provozními náklady v jednotlivých variantách běžné výstavby, zvláště pak mezi systémy A-B a C-F. Podíl nákladů na vytápění a přípravu teplé vody tvoří, na rozdíl od domů pasivních, převážnou část celkových ročních plateb. To nás vede k úvaze, že při nárůstu ceny energie budou objekty běžné výstavby časem zcela jistě optimalizovány z hlediska spotřeby energie na vytápění (v běžném pojetí provádění úspor energie zejména „zateplením“), ale s vyššími náklady a s nižším efektem než v případě realizace v průběhu výstavby.

V souvislosti s instalací technického zařízení do pasivního domu dojde k nárůstu investičních nákladů oproti běžné výstavbě a to pouze z důvodu instalace řízeného větrání s rekuperací tepla, které nejen ušetří energii na vytápění, ale i zvýší kvalitu vnitřního prostředí a přinese vyšší komfort bydlení. Odečteme-li vícenáklady na technické zařízení budovy od vypočtených úspor za 15 let provozu, dostaneme výslednou úsporu provozních nákladů v pasivním domě (oproti provozním nákladům v běžné výstavbě).

Většina stavebních opatření dosahuje životnosti blížící se nebo rovnu životnosti samotné stavby (30 až 80 let). Pro seriózní ekonomické hodnocení se však jedná o příliš dlouhý časový úsek, proto je toto hodnocení provedeno jen orientačně jako nástin trendu a bez posouzení vlivu růstu cen energie, který se může v průměru pohybovat až okolo 8 % ročně. Reinvestice do jednotlivých otopných soustav se budou v uvedeném časovém období měnit v závislosti na jejich poruchovosti a životnosti.

ZÁVĚR
Jedním z možných závěrů této studie může být interpretace úspory provozních nákladů (viz Graf 5) dosažitelné snížením energetické náročnosti a volbou systému vytápění (v porovnání pasivního domu oproti běžné výstavbě) jako částky, která může motivovat k pokrytí vícenákladů spojených s dosažením pasivního standardu. Ne všechny vícenáklady však souvisejí s energetickými opatřeními. Pasivní standard je především podmíněn vhodným umístěním a orientací budovy, optimalizovaným tvarem, optimalizovanou plochou a orientací zasklení z hlediska světových stran, kvalitní obálkou budovy, optimalizovanými konstrukčními detaily, kvalitními okny a vhodným dispozičním řešením.

Výše uvedenými zásadami návrhu pasivního domu lze mnohdy náklady na stavbu oproti původní kalkulaci i snížit. Zvýšené náklady pak většinou souvisejí s investicí do kvalitnějších oken, kvalitnější obálky budovy, projektové dokumentace a technického dozoru stavby. Pasivní objekt lze tedy vhodnou optimalizací postavit za cenu shodnou či zhruba o 10 % vyšší v porovnání s běžnou výstavbou. V tomto případě samozřejmě záleží na kvalitě použitých materiálů a konstrukcí a na kvalitě provedení. Dosažení pasivního standardu (nikoli pouze „na papíře“) předpokládá využití kvalitních materiálů a dodržení technologické kázně při výstavbě.

Výstavbou pasivního domu majitel získává především kvalitní vnitřní prostředí, vysoký standard bydlení, kvalitní produkt s trvalou hodnotou a vyšší tržní cenou, který má vysoký potenciál ekonomické návratnosti.

Stejně jako při nákupu televizního přijímače či automobilu většina investorů nepřemýšlí a nepropočítává jeho ekonomickou návratnost (která v podstatě neexistuje – jedná se o spotřební zboží), protože nám jde jen o pokrytí našich potřeb a zvýšení pohodlí, neměli bychom ani při výstavbě pasivního domu striktně vypočítávat jeho ekonomickou návratnost. Jeho hlavní výhodou je především pohodlí a spokojenost jeho majitelů. Rodinný dům také není investice v řádu několika let, ale jeho stavbou ovlivníme okolí na několik generací, proto bychom se měli prioritně soustředit na jeho kvalitu.

Z hlediska budoucího vývoje cen energie a našich plateb za ni, je jedinou jistotou energii nepotřebovat. A to je právě ta cesta, kterou se pasivní dům vydává.

SHRNUTÍ V BODECH:

• Ekonomiku provozu pasivního domu je nutno s ohledem na individuální přístup investora hodnotit pro konkrétní případ s konkrétními okrajovými podmínkami.
• U pasivních domů nelze hodnotit jejich ekonomickou návratnost bez širších vztahů (multikriteriální analýza).
• Návratnost investice do pasivního standardu navíc závisí především na individuálních požadavcích investora. Větší část těchto požadavků (např. estetické prvky fasády, vnitřní vybavení, apod.) ekonomickou návratnost nemá nebo ji nelze hodnotit.
• Všechny hodnocené energetické systémy mají potenciál uplatnit se ve výstavbě pasivních domů víceméně rovnocenně. U pasivních domů je tedy z hlediska ekonomiky provozu méně podstatné, čím a jak je objekt vytápěn, důležitější je soustředit pozornost na kvalitní řešení samotné stavby.
• Vzhledem k vysokému podílu investice (42 – 65 %) z celkového patnáctiletého provozu je důležité instalovat jednoduché a ucelené systémy, bez složitých kombinací několika zdrojů energie. Je tedy vhodné optimalizovat investiční náklady systému vytápění.
• Vzhledem k vysokému podílu energetické náročnosti přípravy teplé vody oproti vytápění, je vhodné řešit oba systémy společně.
• Úspora provozních nákladů u pasivního domu oproti běžné výstavbě poslouží k pokrytí stavebních vícenákladů, souvisejících s dosažením pasivního standardu.
• Ne všechny stavební vícenáklady souvisejí s dosažením pasivního standardu a nelze je tedy zahrnout do ekonomického porovnání s běžnou výstavbou.
• „Nejlevnější energie je ta, kterou nepotřebujeme“ – snižování energetické náročnosti objektu je tedy jedinou skutečnou možností, jak efektivně a dlouhodobě snížit náklady na vytápění a jak snížit míru závislosti na vzrůstajících cenách energie.
• Rodinný dům je dlouhodobá investice v řádu desítek let, proto je vhodné soustředit se prioritně na kvalitu jeho řešení.

Závěr naší studie lze jednoduše shrnout také tak, že ať je pro vytápění použito jakékoli palivo v jakémkoli z uvedených otopných systémů, za dobu 15 let budou celkové výdaje za energii v prostém součtu velmi podobné. Jedinou rozumnou cestou, jak reálně ušetřit, je výstavba domu tak, aby jeho potřeba energie byla za daných podmínek skutečně a plánovitě nejníže možná.

LITERATURA:

• Jedná se zkrácený původní odborný recenzovaný článek, uveřejněný autory na portálu TZB-info dne 30. 1. 2012 (http://www.tzb-info.cz)
  [1] Vyhláška č. 148/2007 Sb. O energetické náročnosti budov.
  [2] PHPP2007. Passivhausprojektierungspaket. Passivhaus Institut Darmstadt, 2007
• Cenový přehled všech našich produktů pro domácnosti. PRE, 2011
• Stručný přehled cen za distribuci a dodávku zemního plynu prodomácnosti. platnost od 1. 1. 2011, E.ON

Economic Comparison of Passive House Operation and Standard House Operation
The article evaluates the economic efficiency of the selection of heating systems installed in the family passive houses and compares them with the same systems used in standard construction. Comparison of heating systems was based on real quotations and price lists corresponding to the price level of the first half of 2011. The work is based on a case study of
model passive house and model house of standard construction. The result is a comparison of total costs for the energy supply of the family house operation for a period of 15 years. In conclusion, the article presents the advantages of the construction and operation of energy-efficient buildings.

Autoři

• Ing. Čejka Michal
• Ing. Šafařík Miroslav Ph.D.