Revoluce ve vyúčtování tepla je na spadnutí
Nechystá se žádné lidové povstání, řeč je o vědecké revoluci. Paradigmata mají ve vědě dočasnou platnost a vědecká revoluce představuje radikální obrat, kterým jejich změna obvykle probíhá. A na obzoru jedna taková změna právě je a týká se rozúčtování nákladů za teplo.
© Fotolia.com
Marná sláva, rozúčtování nákladů na vytápění v bytových domech je věda. Schválně si nastudujte pravidla, kterými se řídí, a jistě mi potvrdíte, že minimálně v přeneseném slova smyslu. Takže nepřekvapí, že i v této oblasti vzniklo paradigma, neboli obecně přijímané schéma či vzorec myšlení, kterým se subjekty působící v oboru řídí. Tak tomu ve vědách bývá.
Uvedené paradigma vymezuje, jak se má zohledňovat poloha bytů v domě při vyhodnocování náměrů na poměrových indikátorech, jinými slovy, jak se vytvářejí tzv. polohové koeficienty vyjadřující energetickou náročnost jednotlivých místností. Ale pozor, existence většinové shody ještě neznamená, že jsou zavedené postupy správné. Stačí připomenout, že svého času byla většinová shoda na tom, že Země je placatá.
Pokrok nelze zastavit a každé paradigma se jednou může vyčerpat. Signálem tohoto stavu bývá stále hustší výskyt anomálií. Za ty lze považovat zvláštní výsledky rozúčtování nákladů, které jsou sice v souladu s paradigmatem, ale odporují logice. Jak může mít standardně užívaný byt, ve kterém je problém dosáhnout projektem stanovenou teplotu, nejvyšší podíl spotřebovaného tepla, když jiné byty v domě podobným problémem netrpí? Někde musí být chyba. Za viníka je snadné označit uživatele předmětného bytu, ale co když odborná expertíza ukáže, že jsou špatně nastaveny polohové koeficienty? A co když se podobný příběh neodehrává ojediněle, ale skoro v každém domě? Teorie říká, že nahromadí-li se mnoho anomálií, nastává nevyhnutelně hledání nového paradigmatu.
Zabývám se vytápěním bytových domů delší dobu a u řady z nich jsem vyhodnocoval úroveň jejich energetické účinnosti. Při té příležitosti jsem se potkával i s místními obyvateli a překvapilo mě, jak často se hovor stočil na nespravedlivé rozúčtování nákladů za teplo. A jelikož jsem měl k dispozici potřebné podklady, pustil jsem se ve volném čase do zkoumání a vyhodnocování zaběhlých postupů.
Analýza ukázala, že pokračování v dosavadní praxi, kdy se jednotlivým bytům přiřazují uměle vytvořené hodnoty korekcí, aniž by se bralo v úvahu, jaké konkrétní tepelné toky v rámci domu a na rozhraní vnitřního a vnějšího prostředí nastávají, je dlouhodobě neudržitelné. Chybovost v desítkách procent nedává žádnou záruku spravedlivého rozúčtování nákladů vynakládaných obyvateli bytového domu za teplo. A rostoucí ceny energií závažnost tohoto problému stupňují.
Když něco nefunguje, je na místě začít hledat způsob, jak dát věci do pořádku. Že se tak neděje v rozúčtování nákladů, je celkem přirozené. Obyvatelé bytových domů se většinou v metodice rozdělování nákladů moc neorientují, a pokud ano, nemají k dispozici data, na základě kterých by mohli odhalit páchané křivdy. Lidem zajišťujícím rozúčtování jsou pro změnu osudy obyvatel domů pravděpodobně lhostejné, anebo sami netuší, že výsledky jejich práce jsou spravedlivému rozdělení nákladů za teplo na hony vzdálené. Tak či tak, odtud pomoc čekat nelze.
Posoudit objektivně energetickou náročnost jednotlivých bytů v jednom domě je trochu jiná disciplína než výpočet tepelných ztrát obálkovou metodou nebo výpočet pro účely PENB. Na rozdíl od nich se totiž nevytváří hrubá prognóza, jak by mohl, anebo měl, dům fungovat, ale do výpočtu se zadávají data naměřená v posuzovaném otopném období. A náročnost bytů se určuje podle tepelné bilance. Počítají se reálné hodnoty tepelných ztrát a vnějších tepelných zisků pro daný časový úsek. Výsledek neodhaduje coby kdyby, ale popisuje věrně, co opravdu bylo. A to je klíč k úspěchu.
Takže máme konečně k dispozici spravedlnost zajišťující alternativu, která je na rozdíl od dosavadního sázení koeficientů doslova od oka postavena striktně na fyzikálních základech. Žádné nápadně „kulaté“ paušální srážky na rohovou či podstřešní místnost nebo za orientaci fasády vůči světové straně, ale přesný výpočet metodou ustálených tepelných toků.
Největší důraz je kladen na správné určení teplot a vyhodnocení vlivu solárního záření pro dané místo a daný čas. Výpočet je sice podstatně složitější než běžná kvantifikace tepelných ztrát, ale výsledek za to stojí. Potvrzuje to následující srovnání odhadnutých koeficientů (empirický návrh) s koeficienty vypočítanými z tepelných ztrát a koeficienty dle tepelné bilance.
A. Empirický návrh
Existenci této metody zpochybňuje už samotný její název. Empiricky čili zkusmo se totiž stanovují veličiny, které nedovedeme určit a odůvodnit teoreticky, což rozhodně není případ polohových koeficientů. Ty lze pomocí fyzikálních veličin vypočítat, takže praxe vytvářet koeficienty empiricky je jednoduše neodůvodnitelná.
Z následující tabulky s hodnotami, které se s drobnými obměnami používají prakticky po celé republice, je cítit víra, že co může platit u jednoho domu, musí platit obecně. Vůbec se nebere v úvahu skutečnost, že domy postavené různými konstrukčními systémy mají odlišná problematická místa a postupem času se realizacemi různých forem zateplování škála unikátnosti jednotlivých domů dále rozšiřovala. Rohový byt pod kvalitně provedenou střechou proto může mít daleko nižší energetickou náročnost než byt v přízemí. To se ale pouhým pohledem do projektové dokumentace nepozná.
| Popis redukce | koeficient |
|---|---|
| Přízemí – nepodsklepeno | 0,25 |
| Přízemí – nad nevytápěným sklepem | 0,20 |
| Nad vjezdem | 0,25 |
| Nad vchodem, vestibulem nebo pasáží | 0,15 |
| Přímo pod střechou | 0,30 |
| Pod neobyvatelnou půdou | 0,15 |
| Středový byt | 0,00 |
| Rohové místnosti | 0,25 |
| Místnost vedle nevytápěného schodiště | 0,05 |
| Přirážka pro 3. ochlazovanou stěnu | 0,05 |
| Přirážka pro 4. ochlazovanou stěnu | 0,05 |
| Přirážka pro 7., 8. a 9. nadzemní podlaží | 0,05 |
| Přirážka pro 10. a vyšší nadzemní podlaží | 0,10 |
| Jih | 0,05 |
| Jihovýchod, jihozápad, západ | 0,00 |
| Severovýchod, severozápad, východ | 0,05 |
| Sever | 0,10 |
Obr. č. 1: procentuální odchylky energetické náročnosti jednotlivých místností od střední hodnoty při návrhu polohových koeficientů empiricky; západní fasáda
Na schematickém obrázku č. 1 jsou graficky znázorněny procentuální odchylky energetické náročnosti jednotlivých místností od střední hodnoty. Čím vyšší hodnota, tím vyšší energetická náročnost, a naopak. Bílá barva znamená, že příslušné prostory nejsou vytápěny (sklepy, vstup a schodišťový prostor, zasklené lodžie). Takto si postupně zanalyzujeme všechny známé metody a výsledky posléze porovnáme.
B. Návrh podle tepelných ztrát
Obr. č. 2: procentuální odchylky energetické náročnosti jednotlivých místností od střední hodnoty při návrhu polohových koeficientů podle tepelných ztrát; západní fasáda
Snahu vycházet při návrhu polohových koeficientů z výpočtu tepelných ztrát lze hodnotit jako posun správným směrem, zůstává ale pouze na půli cesty. Pracuje se zde totiž s normovými teplotami, které se od reality dost liší, a vůbec se neuvažuje s vlivem tepelných zisků. To výsledná čísla přisouzená jednotlivým místnostem značně relativizuje.
Normové hodnoty teplot dle ČSN 06 0210 mohou být s přimhouřením oka akceptovatelné při výpočtu tepelných ztrát pro návrh ústředního vytápění, ale nejsou použitelné pro vyhodnocování skutečné energetické náročnosti. Zejména u zateplených domů, kde roste význam vnitřních tepelných toků, jsou příčinou vysoké míry nepřesnosti výstupů.
| Druh nevytápěných místností | Teplota při výpočtové teplotě | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| −12 | −15 | −18 | −21 | |||
| 1 | Podstřešní prostory (půdy) | – netěsná krytina – těsná krytina bez tepelné izolace – těsná krytina s tepelnou izolací | −6 −3 0 | −9 −6 0 | −12 −9 −3 | −15 −12 −6 |
| 2 | Vzduchová mezera u větraných dvouplášťových střech | −9 | −12 | −15 | −18 | |
| 3 | Místnosti sousedící | – převážně s vytápěnými místnostmi, např. vnitřní chodby | +15 | |||
| – zčásti s vytápěnými místnostmi a zčásti s venkovním prostředím – bez venkovních dveří – s venkovními dveřmi; také vnitřní schodiště | +6 0 | +6 0 | +3 −3 | +3 −3 | ||
| – převážně s venkovním prostředím, s venkovními dveřmi | −3 | −6 | −9 | −12 | ||
| 4 | Sklepy a jiné suterénní nevytápěné místnosti | – zcela pod terénem | +5 až +10 | |||
| – částečně nad terénem – nevětrané – větrané | +3 0 | +3 0 | 0 −3 | 0 −3 | ||
| 5 | Zřídka vytápěné místnosti | – ve stejné budově – v sousední budově | +15 +10 | |||
| 6 | Kotelny, výměníkové stanice, strojovny | +15 až +20 | ||||
C. Návrh podle tepelné bilance
Obr. č. 3: procentuální odchylky energetické náročnosti jednotlivých místností od střední hodnoty při návrhu polohových koeficientů podle tepelné bilance; západní fasáda
Poslední varianta výpočtu, podle tepelné bilance, nepoužívá žádné prefabrikované vstupy, ale vychází z relevantních meteorologických dat shromážděných pro danou lokalitu a období, přičemž volba období určuje přesnost výsledků. Nejvyšší bude tehdy, když použijeme výstupy pro posuzovanou otopnou sezónu, menší tehdy, budeme-li počítat s dlouhodobými průměry. Jak název metody napovídá, vedle tepelných ztrát se zde pracuje i s tepelnými zisky, konkrétně jejich externí složkou, kterou reprezentuje intenzita solárního záření a poměrně složitý vliv zastínění.
Porovnání míry spravedlnosti u jednotlivých variant
Jak bylo popsáno v předešlém textu, každá ze zmíněných variant je založena na odlišném principu, z čehož plyne různá míra spolehlivosti výpočtu. Leccos naznačují rozdílné podoby výstupů, jak se můžeme přesvědčit pohledem na obrázky 1 až 3. Jednoznačně nejpřesnější je výpočet podle tepelné bilance s daty pro příslušné otopné období. Ten představuje ideální podklad pro spravedlivé rozúčtování nákladů, a s ním tedy budeme další možnosti porovnávat.
Obr. č. 4: polohové koeficienty podle tepelné bilance, extrémně chladná vs. extrémně teplá zima
Pokud použijete v bilanční metodě dlouhodobá meteorologická data, ať už z důvodu nedostupnosti dat pro konkrétní otopné období, anebo proto, že se vám nebude chtít polohové koeficienty pravidelně aktualizovat, musíte počítat s drobnými nepřesnostmi v rozsahu ± 10 %. Dokumentuje to následující obrázek, na kterém je srovnání nejchladnější a nejteplejší topné sezóny za poslední dekádu. Přestože jde o srovnání dvou extrémů, do uvedeného rozptylu se těsně nevešly pouze 3 místnosti z celkových 35. Je nabíledni, že při práci s dlouhodobými průměry budou výsledky ještě o něco příznivější.
Obr. č. 5: polohové koeficienty podle tepelné bilance vs. podle tepelných ztrát
Podstatně hůře vychází při srovnání s ideální bilanční variantou výpočet podle tepelných ztrát. Chyby jsou zde v rozmezí od −55 % do +38 %. Čím více je místnost na barevné škále blíže modrému konci, tím více je nezaslouženě zvýhodněna, naproti tomu na červeném konci jsou místnosti na chybovost výpočtu doplácející. Ve dvanácti místnostech, tedy více než třetině případů, je odchylka větší než 20 %, v pěti dokonce o více než 30 %.
Obr. č. 6: polohové koeficienty podle tepelné bilance vs. navržené empiricky
Podle očekávání je nejméně spravedlivou empirická metoda. Při porovnání s ideální variantou se odchyluje o 54 % do minusu a o 74 % do plusu. Pouze 7 místností se nachází v rozptylu ± 10 %, zbylé čtyři pětiny případů se více či méně této ještě akceptovatelné odchylce vzdalují, tři dokonce o více než 50 %.
Závěr
Rozdíl mezi chybovostí větší než ± 50 % a menší než ± 10 % se pochopitelně zřetelně projevuje v objektivitě tou kterou metodou vytvořených polohových koeficientů, potažmo v míře spravedlnosti v rozúčtování nákladů za teplo. Zatím se o ní hodně mluvilo a málo pro její zajištění dělalo, ale doba, kdy to bylo především o tom, že není z čeho vybírat, je naštěstí pryč. Dnes už se nemusíte spokojit s málem, můžete požadovat to nejlepší.
Je načase změnit paradigma. Přestože argumenty jsou dostatečně průkazné a stávající metoda stojí na hliněných nohou, bude záležet především na vůli těch, kterých se rozdělování nákladů za teplo týká nejvíce – na obyvatelích bytových domů. Revoluce neprobíhají bez odporu, pokud ano, tak se evidentně nejedná o revoluci. Kdesi jsem v souvislosti s probíhající změnou jednoho paradigmatu četl výstižnou charakteristiku chování lidí, kterým se nečekaně hroutí to, co podle nich mělo trvat věčně. „Když kobyla chcípá, nejvíc kope.“
The popular uprising is not about; the talk is about the scientific revolution. Paradigms are temporary in science, and the scientific revolution is a radical reversal that usually changes. And one such change is on the horizon, and it concerns the allocation of heat costs.
