Po mnoha měsících intenzivní práce můžeme s radostí oznámit, že byla dokončena komplexní aktualizace programu Energie na soubor nových evropských výpočetních norem v čele s EN ISO 52016-1. Program ve verzi 2019 prochází fází finálního testování a brzy bude k dispozici jako upgrade pro všechny registrované uživatele předchozích verzí.

Novinek v programu je tentokrát více, než bývá zvykem. Příčinou jsou hlavně upravené či zcela nové výpočetní postupy a doporučené hodnoty v EN ISO 52016-1, EN 16798-7, EN ISO 13370, ČSN 730331-1 a dalších normách vydaných v loňském roce, kvůli kterým musel být přepracován nejen výpočetní modul programu, ale částečně i zadávání některých vstupních údajů.

Nová verze Energie 2019 nicméně nereaguje jen na změny v normách (tj. na zrušení dosavadní EN ISO 13790 a její nahrazení EN ISO 52016-1), ale nabízí i řadu dosud nedostupných funkcí podle námětů a připomínek našich uživatelů (velmi za ně děkujeme!). Nejzásadnější z těchto novinek je alternativní způsob zadávání neprůsvitných konstrukcí s dynamickou vazbou na výplně otvorů, který umožňuje automatické přepočítávání plochy stěn či střech při jakékoli změně plochy oken a dveří.

Detailní popis všech změn najdete dále...

---

Zcela nový výpočet měrného toku větráním podle EN 16798-7

Výpočet měrného tepelného toku větráním byl v nové verzi programu Energie zcela přepracován podle EN ISO 52016-1 (2017). Ta již nepřipouští dosavadní jednoduchý postup podle EN ISO 13789 (2007), ale požaduje, aby byly měsíční průměrné objemové průtoky vzduchu stanoveny podle nové EN 16798-7 (2017).

Pro každou zónu se v souladu s touto normou stanovuje pro každý měsíc iteračním výpočtem z bilanční rovnice pro hmotnostní toky vzduchu tzv. vnitřní referenční tlak. Zohledňují se přitom všechny hmotnostní toky vzduchu do zóny i ze zóny (přirozeným větráním, nuceným větráním, netěsnostmi v obálce zóny, z přilehlých nevytápěných prostorů a ze sousedních zón). Na základě vnitřního referenčního tlaku se následně vypočte měsíční průměrný průtok přes netěsnosti v obálce zóny, přičemž se zohledňují i rozdílné tlakové součinitele v různých částech obálky.

Pro každý měsíc vychází pak obvykle odlišný celkový měrný tepelný tok větráním, který je i výrazně ovlivněn typem větracího systému (rovnotlaký/přetlakový/podtlakový). To je další zásadní novinka poměrně komplikovaného výpočtu podle EN 16798-7. Dosud se na výsledcích nijak výrazně neprojevovalo, jestli je použito přetlakové, podtlakové či rovnotlaké větrání. Nový postup už tyto rozdíly zohledňuje a pro každý z uvedených typů vypočte odlišný průtok netěsnostmi, a to včetně jeho orientace (do zóny či ze zóny). Výpočet měrného toku větráním se tím významně upřesňuje.

Měsíční referenční tlaky a měrné toky větráním v zóně

V souvislosti s uvedenými změnami byl upraven i protokol o výpočtu, v němž jsou nově uvedeny všechny měsíční referenční tlaky a dílčí i celkové měrné ztráty větráním.

Bližší detaily k tomuto tématu najdete v samostatném článku.

---

 Úpravy výpočtu solárních zisků podle EN ISO 52016-1

Korekční činitele stínění oken pevnými překážkami (markýzy, boční stěny, okolní budovy) se nově stanovují v souladu s přílohou F v EN ISO 52016-1 (2017) individuálně pro každý měsíc - jsou tedy proměnné během roku. Tento výpočet vyžaduje, aby se místo konstantních korekčních činitelů stínění zadávala pro okna vždy geometrie stínících překážek. Zadání polohy markýz, bočních stěn či okolních budov je nicméně usnadněno tím, že se nově zadává vzdálenost stínící překážky od kraje okna - a nikoli od jeho středu jako dosud. Pro okolní zástavbu lze navíc definovat její umístění vůči stíněnému oknu, čímž se výpočet činitele stínění podstatně zpřesňuje. Dosavadní přímé zadání konstantních korekčních činitelů stínění oken je v programu ponecháno jen jako nouzová možnost kvůli kompatibilitě se staršími daty a kvůli předepsaným korekčním činitelům v metodických pokynech dotačních programů.

Zadání polohy stínící budovy

Celkové solární zisky se nově stanovují podle čl. 6.6.8.2 v EN ISO 52016-1 se zahrnutím solárních zisků přes neprůsvitné konstrukce a s vlivem výměny tepla sáláním s oblohou. Nejde už tedy o volitelnou možnost jako dříve podle EN ISO 13790, ale o standardní součást výpočtu solárních zisků. V souvislosti s tím bylo v programu mírně upraveno zadávání solárních parametrů neprůsvitných konstrukcí, aby - i při nepozorném zadávání - nemohlo dojít k tomu, že solární zisky neprůsvitnými konstrukcemi vyjdou nulové. Implicitně se tedy pro všechny neprůsvitné konstrukce nastavuje nenulová výchozí hodnota pohltivosti slunečního záření (v doporučené úrovni podle EN ISO 52016-1). Orientace vůči světovým stranám se současně nastaví jako "neznámá" a program pak i bez dalšího upřesnění uvažuje pro takto "orientovanou" konstrukci v dalším výpočtu průměrné množství dopadající sluneční energie (z jižní, severní, západní a východní orientace). Tato nová volba je k dispozici i pro okna a usnadňuje hodnocení budov, u kterých není orientace ještě známa.

Další detaily k tomuto tématu najdete v samostatném článku.

---

Úpravy výpočtu nevytápěných prostorů podle EN ISO 52016-1

Změněn byl výpočet solárních zisků přes nevytápěné prostory. Dosavadní výpočetní postup podle EN ISO 13790, který se používal jen volitelně u zimních zahrad, byl nahrazen novým postupem podle čl. 6.6.8.1 v EN ISO 52016-1 (2017), podle kterého se solární zisky počítají pro všechny nevytápěné prostory bez ohledu na jejich charakter. Stanovují se přitom solární zisky přes průsvitné i neprůsvitné vnější konstrukce nevytápěného prostoru se současným zohledněním výměny tepla sáláním s oblohou. Pro režim vytápění se navíc uplatňuje nově zavedený redukční činitel zabraňující přecenění významu tepelných zisků přes nevytápěné prostory podle čl. E.3.3 v EN ISO 52016-1.

Změněn byl i výpočet vnitřních zisků z nevytápěných prostorů. Trvalé vnitřní zisky v nevytápěných prostorech nově neovlivňují jejich činitel teplotní redukce, ale projeví se podle čl. 6.6.7.1 v EN ISO 52016-1 jako redukovaný vnitřní zisk v sousedící zóně.

Protože EN ISO 52016-1 definuje na rozdíl od EN ISO 13790 způsob, jak hodnotit prostup tepla a zisky přes nevytápěné prostory sousedící s více zónami, byla v programu upravena i tato část výpočtu. Dopady uvedené změny jsou ale minimální, protože dosud používaný výpočetní postup je obdobou nově zavedeného normového postupu.

Výše uvedené změny ve výpočtu si vyžádaly úpravu formuláře pro zadání nevytápěných prostorů. Některé dosud zadávané solární parametry pro konstrukce mezi nevytápěným prostorem a zónou již dále nejsou vyžadovány. Pro konstrukce mezi nevytápěným prostorem a exteriérem lze nově specifikovat korekční činitele stínění samostatně pro stínění markýzami, bočními stěnami a okolní zástavbou.

---

Další aktualizace podle EN ISO 52016-1

Upraven byl výpočet faktoru využitelnosti tepelných zisků a faktoru využitelnosti tepelných ztrát podle modifikovaných vztahů v čl. 6.6.10.2 a čl. 6.6.10.3 v EN ISO 52016-1.

Výpočet měsíční potřeby tepla na pokrytí tepelné ztráty prostupem zeminou pro režim vytápění i chlazení byl upraven podle čl. 6.6.5.1 v EN ISO 52016-1. Na rozdíl od dosavadního postupu se měsíční ztráta zeminou stanovuje pro teplotní rozdíl mezi průměrnou měsíční teplotou vnitřního vzduchu a průměrnou roční venkovní teplotou. V souvislosti s touto změnou musel být upraven také výpočet měsíčních měrných tepelných toků prostupem konstrukcemi v kontaktu se zeminou podle nových vztahů v čl. C.3 a C.7 v EN ISO 13370 (2017).

Časová konstanta zóny se stanovuje po měsících podle upravených vztahů v čl. 6.6.10.4 s použitím sezónních měrných tepelných toků zeminou pro režim vytápění a chlazení podle čl. C.7 v EN ISO 13370 (2017).

Zadání parametrů otopných přestávek v jednotlivých měsících

Kompletně změněn byl výpočet vlivu přerušovaného vytápění vzhledem ke zcela přepracované metodice tohoto výpočtu v čl. 6.6.11.3 v EN ISO 52016-1. Program nově umožňuje zadat pro každý měsíc v roce až tři obecně odlišné (nebo shodné, podle volby uživatele) otopné přestávky, přičemž každá z nich je definována dvěma parametry: vnitřní teplotou a délkou trvání v hodinách za týden. V souvislosti s tím byla do katalogu užívání zón doplněna vnitřní teplota zóny v době útlumu vytápění.

Upraven byl rovněž výpočet vlivu přerušovaného chlazení podle čl. 6.6.11.4 v EN ISO 52016-1.

---

Dynamické propojení oken se stěnami

Program ve verzi 2019 umožňuje zvolit způsob zadání plochy neprůsvitných konstrukcí na obálce zóny či nevytápěného prostoru. K dosavadnímu způsobu zadání (čistá plocha bez vazby na výplně otvorů) byla přidána možnost zadání hrubé plochy (resp. celkových rozměrů) a výplní otvorů, které jsou v neprůsvitné konstrukci umístěny.

Přiřazení oken ke stěně

Výplně otvorů zóny lze přitom zadávat jak dosavadním způsobem samostatně na formuláři pro zadání výplní otvorů, tak nově přímo ve vazbě na zadávání stěn či střech (tj. na formuláři pro zadání neprůsvitných konstrukcí).

Program při zadávání kontroluje souvislosti a nepřipustí přiřazení okna s určitou orientací do stěny s orientací jinou. Stejně tak kontroluje i výsledné plochy neprůsvitných konstrukcí a upozorní na chybu v zadání, pokud by plocha stěny či střechy byla menší než plocha oken přiřazených k této konstrukci.

Hlavní výhodou nového způsobu zadávání obalových konstrukcí je vytvoření dynamické vazby mezi výplněmi otvorů a neprůsvitnými konstrukcemi. Díky této vazbě se při jakékoli změně rozměrů či počtu oken automaticky přepočítá i plocha příslušné stěny či střechy.

V souvislosti s touto změnou byl upraven vzhled formuláře pro zadání neprůsvitných konstrukcí a vzhled formuláře pro zadání nevytápěných prostorů. Jednotlivé obalové konstrukce už nejsou umístěny na řádcích, ale na samostatných záložkách.

Bližší detaily k tomuto tématu najdete v samostatném článku.

---

Rozšíření možností výpočtu

Návrhovou vnitřní teplotu v zóně pro režim vytápění i chlazení lze nově definovat nejen jako jednu celoročně konstantní hodnotu, ale jako 12 obecně odlišných měsíčních hodnot.

Zadání návrhových vnitřních teplot v jednotlivých měsících

Parametry systému zvlhčování a odvlhčování vzduchu lze zadat i v zónách s přirozeným větráním. Současně se zadáváním byl upraven i výpočet dodané energie na úpravu vlhkosti vzduchu, a to především s ohledem na změny ve výpočtu objemových toků vzduchu přiváděného do zóny podle nové EN 16798-7.

Uvažují-li se ve výpočtu ztráty z rozvodů teplé vody a akumulačních zásobníků jako vnitřní tepelný zisk, lze nově zadat maximální míru využitelnosti těchto zisků v zóně v rozmezí 0-100 %. Stejná možnost je k dispozici i pro započítání produkce tepla ventilátory. Současně lze nově zvolit libovolnou kombinaci vnitřních zisků z rozvodů, zásobníků a ventilátorů.

Individuální volba zohlednění zisků z technických zařízení

---

Změny v zadání osvětlení

Ke stávajícím možnostem zadání parametrů osvětlení (příkon osvětlení a roční dodaná energie na osvětlení) byla přidána další možnost: odvození příkonu osvětlení. Tento nový postup používá výpočetní vztahy z ČSN 730331-1 a z EN 15193-1 a umožňuje automatický výpočet příkonu osvětlení v závislosti na typu osvětlení zóny (přímé, nepřímé atd.), na typu světelných zdrojů, na indexu zóny, na činiteli konstantní osvětlenosti a na činiteli plošného využití zóny.

Nové možnosti zadání osvětlení

V souvislosti s tím bylo zadávání parametrů osvětlení přesunuto na samostatnou záložku na formuláři pro zadání popisu zóny. Současně byla mírně přeorganizována i políčka pro vstupní údaje, aby bylo zadávání přehlednější.

Upraven byl rovněž pomocný výpočet příkonu osvětlení podle nové ČSN 730331-1 a doplněn byl nově potřebný pomocný výpočet indexu místnosti (zóny).

---

Úpravy tisku protokolů

Do programu byl doplněn automatický tisk vlastností výplní otvorů zadaných na formuláři Parametry průsvitných konstrukcí. Program je tiskne do podrobného protokolu ve formátu RTF, který ukládá pod jménem abc_Okna.out, kde abc je zvolené označení úlohy.

Protokol s parametry zadaných typů oken

Pokud je zadána referenční měrná ztráta zásobníku teplé vody různá od standardních 5 a 7 Wh/(l.den), tiskne se do protokolu energetického průkazu do políčka s měrnou tepelnou ztrátou zásobníku referenční budovy text "5 a 7". Tato situace typicky nastává v případě, když jsou v zóně současně malé i velké zásobníky a referenční hodnota se stanovuje váženým průměrem.

V protokolu k energetickému průkazu ve formátu PDF byla na základě žádosti zákazníků upravena políčka se jmenovitým objemovým průtokem větracího vzduchu a s měrným příkonem ventilátoru u hodnocené budovy z jednořádkového provedení na víceřádkové. Současně bylo políčko s měrným příkonem ventilátoru odemčeno pro případné úpravy.

Do protokolu o výpočtu se do tabulky s přehledem dílčích vlastností oken (např. plocha zasklení a jeho součinitel prostupu tepla, plocha rámu a jeho součinitel prostupu tepla, sklon…) tiskne nově i průměrná pohledová šířka rámu okna.

Sjednocen byl tisk počtu desetinných míst u ploch konstrukcí v různých tabulkách v protokolu o výpočtu. Nově se všechny plochy tisknou s přesností na dvě desetinná místa.

Před vygenerováním průkazu energetické náročnosti budovy lze zvolit, k jakým dalším účelům se - kromě základního - energetický průkaz zpracovává. Zvolené doplňkové účely jsou pak následně uvedeny (zaškrtnuty) v protokolu k PENB a současně je pro ně v tabulce se závěrečným hodnocením energetického specialisty uvedena třída pro celkovou dodanou energii.

V protokolu s přehledem dodaných „placených“ energií z energetických soustav (bez energie z okolí) byly do celkových součtů zahrnuty dosud chybějící dílčí dodané energie do nevytápěných prostorů. Současně byl upraven tisk počtu desetinných míst na 3.

Závěrečná tabulka s přehledem dodaných energií do budovy v protokolu o výpočtu byla doplněna o samostatně uvedenou celkovou roční dodanou energii na spotřebiče (pokud se do výpočtu zahrnují nejen zisky ze spotřebičů, ale i jejich spotřeba).

---

Aktualizace katalogů

Upraveny byly parametry užívání některých prostorů v katalogu užívání zón podle aktuálního znění ČSN 730331-1 (2018).

---

Úpravy formulářů pro zadání vstupních dat

Pro všechny obalové konstrukce zóny (okna, stěny, střechy, podlahy a vnitřní konstrukce k nevytápěným prostorům) byla doplněna rozbalovací menu s možností výběru typu konstrukce. V závislosti na vybraném typu konstrukce se nastavují implicitní hodnoty požadovaného, doporučeného a referenčního součinitele prostupu tepla konstrukce podle ČSN 730540-2 a vyhlášky 78/2013 Sb. programem nastavené hodnoty lze v případě potřeby změnit. V souvislosti s tím bylo upraveno dosavadní zadávání měněné konstrukce - na formulářích je nyní zaškrtávací volba umožňující nastavit, zda je zadávaná konstrukce měněná či nikoli.

Výběr typu konstrukce a zadání měněné konstrukce

Na formulář Zadání skladeb neprůsvitných konstrukcí byla přidána možnost přímého zadání součinitele prostupu tepla místo kompletní skladby konstrukce.

Formálně upraveno bylo zadávání zdrojů tepla pro přípravu teplé vody. Nově se typ zdroje tepla (obecný zdroj/tepelné čerpadlo/kogenerační jednotka) volí s pomocí rozbalovacího menu jako u zdrojů tepla na vytápění. Navíc byla odstraněna již delší dobu nefunkční – nicméně dosud vyžadovaná - vazba mezi tepelným čerpadlem zadaným jako zdroj tepla na vytápění a tepelným čerpadlem pro přípravu teplé vody.

Zadání zdroje tepla pro přípravu teplé vody

Program výraznějším způsobem upozorňuje na nevhodně zvolené názvy konstrukcí či typů výplní otvorů na formulářích "Skladby neprůsvitných konstrukcí" a "Parametry výplní otvorů". Před uzavřením těchto formulářů také umožní výběr, zda se mají názvy opravit manuálně či automaticky.

K neprůsvitné konstrukci v kontaktu s vnějším vzduchem lze přiřadit textovou poznámku, která může sloužit např. jako komentář pro dalšího zpracovatele projektu.

---

Další změny a úpravy

V programu byly aktualizovány odkazy na tabulky, články a vztahy tak, aby odpovídaly novému vydání norem EN ISO 6946, EN ISO 10211, EN ISO 10077, EN ISO 13370 a EN ISO 13789 z roku 2017.

Mírně upraven byl výpočet solárních zisků Trombeho stěnou podle čl. E.5 v ISO/TR 52016-2 a solárních zisků konstrukcí s průsvitnou tepelnou izolací podle čl. E.4 v ISO/TR 52016-2. V souvislosti s tím bylo drobně upraveno i zadání konstrukcí s průsvitnou izolací.

Kompletně revidovány a částečně upraveny byly texty nápověd a nabízené hodnoty. Programem vkládané hodnoty (např. parametry osvětlení) reagují na zvolený typ výpočtu a mohou být tedy odlišné při výpočtu podle české a podle slovenské vyhlášky (liší-li se i v těchto dokumentech).

Aktualizovány byly také odkazy z dříve platné TNI 730331 na novou ČSN 730331-1 (2018). Současně  byly z této normy do programu doplněny i nově uvedené parametry různých technických systémů.

Program nově podporuje import skladeb neprůsvitných konstrukcí z úloh zpracovaných nejen v programu Teplo jako dosud, ale i v programu Energie a Simulace. Rozšíření importu se projeví ve všech místech, kde se pracuje se skladbami či parametry neprůsvitných konstrukcí (pomocné výpočty, zadávání součinitelů prostupu tepla atd.).

Doplněn byl import dat z programu Ztráty 2018, který oproti dosavadnímu importu z verzí 2008 až 2017 umožňuje přenést údaje o větrání i v případě, když nejsou všechny místnosti větrány stejným způsobem.

V programu není nadále podporováno ukládání skladeb konstrukcí z pomocných výpočtů součinitele prostupu tepla do pracovního souboru s příponou KCE. Tato funkce již není nadále potřebná, protože k zadávání a ukládání skladeb konstrukcí slouží již od verze 2017.0 formulář pro popis skladeb konstrukcí. Stejně tak již není nadále podporováno ukládání parametrů výplní otvorů z pomocného výpočtu součinitele prostupu tepla do pracovního souboru s příponou OKN. I v tomto případě již není tato funkce nutná, protože k zadání parametrů oken a dveří slouží od verze 2017.0 nový speciální formulář.

Kontrola zadání podílů energonositelů na dodávce energií vyhodnocuje jako správné zadání i kombinace s jedním či více nulovými podíly (např. 80+20+0 %).

Program otevírá okénko úlohy buď v normálním režimu, nebo v režimu roztažení do celé plochy programu podle toho, jaký režim byl použit u poslední uzavřené úlohy. Implicitně se přitom používá režim roztažení do celé plochy programu.

Výpočet procentuální části měsíce, po kterou je nutné vytápět či chladit hodnocenou zónu, byl upraven tak, aby byl funkční i v případě, když celkové tepelné zisky vycházejí zcela atypicky záporné (tj. když jde vlastně o ztráty).

Doplněn byl výpočet periodických měrných tepelných toků podle čl. H.6 v EN ISO 13370 (2017) pro podlahy nad průlezným prostorem bez větrání a s nuceným větráním.

Program kontroluje zadání teploty vzduchu přiváděného do zóny VZT systémem v případě teplovzdušného vytápění a/nebo chlazení vzduchem a upozorňuje na nepřípustné hodnoty.

Časový podíl využití pohyblivých clonících prostředků (např. žaluzií či rolet) u oken v režimu chlazení zadaný pro hodnocenou budovu se nově uvažuje stejnou hodnotou i pro budovu referenční, u které se dosud předpokládalo trvalé stínění. Zohledňuje se tím skutečnost, že ve vyhlášce MPO ČR č. 78/2013 Sb. není referenční časový podíl využití clonění předepsán. Pro referenční budovu se nicméně nikdy nepoužije časový podíl využití clonění v režimu chlazení nižší než 20%, aby nemohlo dojít k tomu, že se vůbec neuplatní referenční hodnota činitele clonění oken.

Na okénko pomocného výpočtu součinitele prostupu tepla konstrukcí s vlivem zeminy, který je k dispozici při zadávání nevytápěných prostorů, byla přidána tlačítka umožňující uložit a načíst data použitá v pomocném výpočtu.

Ukládání a načítání dat z pomocného výpočtu

Adresář s uživatelskými (vlastními) katalogy materiálů, konstrukcí a užívání zón lze nastavit odlišně od adresáře se standardními katalogy. Cesty k oběma typům katalogů je možné zvolit příkazem Katalogy – Nastavení katalogů v hlavním menu programu.

Program kontroluje počet zadaných energonositelů nejen při ukončení práce se zadáváním vstupních dat, ale i při výpočtu. Pokud v zadání energonositele zcela chybí, program již nepřipustí dokončení výpočtu a upozorní na chybu v zadání.

Na formuláři pro zadání údajů do hlavičky energetického průkazu bylo povoleno užívání čárky v zadávaných textech (v adresách, kontaktech, jménech atd.).

Opravena byla chybná jazyková verze protokolu o výpočtu měrné potřeby tepla podle STN 730540-2 (sezónní krok výpočtu). Energie 2018 tiskne tento protokol vždy ve slovenštině.

Nastavení kontroly dat při zavírání formulářů

S pomocí funkce Vstupní data - Možnosti v hlavním menu programu lze volitelně vypnout kontrolu vstupních dat, kterou program provádí během zavírání formulářů pro zadávání. Pokud bude přepínač Kontrola hlavních zadaných údajů při zavírání formulářů odškrtnutý, nebudou se vstupní data kontrolovat.

Upravena byla práce s názvy souborů tak, aby bylo možné bez problémů zpracovat data, výpočet i energetický průkaz i pro úlohy uložené v adresáři, který má ve svém názvu čárku.

---

Zbyněk Svoboda