Pasivní domy

Podmínky pro stavbu nízkoenergetických domů

10. 9. 2013

Jaké jsou podmínky, které musí být splněny, aby vznikl nízkoenergetický dům?

Základní a velmi užitečnou pomůckou je technická norma ČSN 73 0540 - 2 Tepelná ochrana budov, kde se v informativní příloze uvádí: " ... Základem návrhu je vyváženost všech složek ovlivňujících energetickou bilanci budovy. Dosaženou nízkou potřebu tepla na vytápění, díky vhodnému koncepčnímu i detailnímu stavebnímu řešení, je zpravidla možné s výhodou kombinovat vhodným uplatněním soustav využívajících v různé míře obnovitelných zdrojů energie. Velmi nízká energetická náročnost by měla být zároveň zajištěna v celém životním cyklu budovy."

 

Jaké jsou tedy konkrétní požadavky, které musí být splněny, abychom dosáhli na standard nízkoenergetického domu i podle mezinárodních kritérií?

• Pro jednotlivé konstrukce NED platí, že musí splňovat alespoň doporučené normové hodnoty součinitele prostupu tepla dle ČSN 73 0540 - 2. Roční plošná měrná potřeba tepla na vytápění e_A nepřesahuje 50 kWh/(m2.a).

• Další zásadou je správné umístění stavby na pozemku. Ideální situování je u severní a východní hranice parcely, tak aby jižní a případně i západní průčelí bylo plně přístupno a vystaveno solárním ziskům. Problémem je, že drtivá většina územních plánů nepředpokládá realizaci NED nebo PD a v řadě případů je toto situování již z principu vyloučeno například stanovením formálních uličních či zastavovacích čar ajejich odstupových vzdáleností od hranic pozemku.

• Cílem je co nejkompaktnější, jednoduchý tvar domu, bez zbytečných výstupků. Co nejmenší povrch pláště vůči obestavěnému objemu, AN. Z tohoto pohledu ideální koule je nerealizovatelná, krychle dispozičně nepraktická. Ustálená podoba je ve formě ležatého kvádru delší stranou orientovaného k jihu. Střecha je optimálně plochá, pultová, nelze-li jinak sedlová.

• Dispozice je tepelně zónovaná ve vztahu ke světovým stranám. Obytné místnosti jsou orientovány na osluněné strany, vstupní partie, komunikace, šatny a úložné prostory na stranu odvrácenou. "Mokré" provozy jsou soustředěny nad sebou, pokud možno na jednu stoupačku. Doplňkové prostory, garáž, zimní zahrada, suterén, jsou od domu tepelně odděleny.

• Ochlazovaná obálka domu musí být vybavena dostatečnou vrstvou tepelné izolace s eliminací obvyklých tepelných mostů. V podlahách na terénu je 150 mm, ve stěnách v závislosti na technologii a skladbě je aplikováno cca 200-250 mm, v střešní konstrukci 300-350 mm tepelné izolace. Předpokladem správného řešení je zpracování "knihy konstrukčních detailů alespoň v měřítku 1/10 a zapojení specialisty na tepelnou techniku již v úrovni studie.

• Důležitý je podíl plochy oken k ochlazované obálce domu. Až 40 % tepelných ztrát je způsobeno výplněmi otvorů. Plochou oken neplýtváme, pro normové oslunění a osvětlení stačí obvykle u obytné místnosti poměr 1/6. Velikost a plochu oken optimalizujeme vůči světovým stranám. Redukujeme otevíravé části s přihlédnutím k čistitelnosti oken. Klíčové je správné zabudování do konstrukce obvodového pláště - poloha oken vůči tepelné obálce, dodržení technologické kázně, umožnění dilatace okna v konstrukci. Součinitel prostupu tepla U_okna = 1,1 Wm2.K1, nebo lepší, to znamená nižší hodnotu.

• Nízkoenergetický dům je pokud možno vzduchotěsný. Celková neprůvzdušnost n₅₀ < 1,0 h'. I obvyklé ventilační průduchy pro kuchyňskou digestoř, spíž, krb, nebo garáž způsobují již dramatické tepelné ztráty. Požadavek vzduchotěsnosti splňuje u zděných konstrukcí oboustranně omítané zdivo, u ostatních konstrukcí správně navržená a provedená parozábrana.

• Požadovaná vzduchotěsnost je v rozporu s požadavkem hygienicky nezbytné výměny vzduchu. Obvyklým řešením je řízený systém větrání s rekuperací tepla, s možností chlazení. Tradiční otopná soustava je stále častěji nahrazovaná teplovzdušným větráním a vytápěním s doplňkovým solárním ohřevem. Alternativní zdroj čerstvého vzduchu je zemní výměník, který v zimě zajišťuje předehřev a v létě chlazení interiéru.

• Klíčovým nástrojem ke kontrole kvality stavby NED je důsledný autorský dozor projektanta, technický dozor stavebníka a organizace pravidelných kontrolních dnů na stavbě. Prověření vzduchotěsnosti je možné standardním .Blower-door" testem. Prvotní indikací problematických míst z hlediska úniků tepla může být již po dokončení stavby snímání termovizní kamerou, ultrazvukovým přístrojem nebo bezdotykovým infračerveným teploměrem.

Obr. Nízkoenergetický dům, ilustrační foto

Přirozeně, že výše uvedené "desatero" nelze brát jako dogma. Při koncipování nízkoenergetického domu je třeba vycházet zejména z kvalit pozemku a jeho okolí. Není důvod nenavrhnout například rozsáhlá prosklení, třeba i na sever, je-li tím směrem výjimečný výhled. Musíme si však tohoto .prohřešku" být vědomi a kompenzovat ho poučeně posílením jiných vlastností domu.

Ze zkušenosti však mohu potvrdit, že neřešitelným problémem uvedené kompenzace je nepříznivý poměr A/V. Právě v tomto bodě se obvykle nejvíce chybuje. Žádné navýšení vrstev izolace nemůže kompenzovat chybný koncept založený již na základě prvotních úvah na rozevláté a příliš členité hmotě domu. Na příklad u přízemního bungalovu lze jen velmi obtížně dosáhnout standardu pasivního domu.

Dům nestavíme primárně pro to, aby byl nízkoenergetický. Cílem je kvalitní, zdravé, plně funkční bydlení s nápaditým a výtvarně přitažlivým vzhledem. Nízkou energetickou náročnost však v našem pojetí vnímáme jako samozřejmou vlastnost, která je s ostatními parametry domu dokonale integrovaná. Zde je nezbytné zmínit, že na rozdíl od běžné výstavby jsou jednotlivé prvky "desatera" systémově provázány a vynecháním některého z nich je skutečně ohrožena správná funkce domu. To je nezbytné opakovaně zdůrazňovat.
Někdy se totiž setkávám zejména ze strany klientů s poněkud zjednodušeným přístupem, a to při zadávání projektové dokumentace i při stavbě samotné. Typickým přístupem k desateru v případě takových klientů je: "Pane architekte, to nechci, to také ne, ale tohle je výborné, dejte mi to tam několikrát..." Občas z finančních důvodů s cílem ušetřit potřebné prostředky nerealizují před koncem stavby některé z prvků pomyslného desatera, které jsou v projektu zahrnuty. Po nastěhování jsou nemile překvapeni, že dům nefunguje optimálně a vyčítají to rovněž architektovi.
Jedná se například o vynechání vnějších stínicích prvků v podobě slunolamů, pergol, žaluzií, nebo rolet, kdy dochází v letním období k přehřívání zejména prostor v podkroví. Extrémně citlivé na teplotní stabilitu v letním období jsou potom moderní dřevostavby.

Dalším takovým krokem může být změna parametrů oken - k horšímu - na základě "výhodné" nabídky známého dodavatele. Nebo vědomé trvání na neuzavíratelných otvorech v obvodovém plášti. Obvykle se týká odvětrání digestoře do fasády nebo klasického otevřeného krbu. Svoji negativní roli tu sehrávají i pracovníci stavebních úřadů, kteří, věřím, že z neznalosti, takto nedokončenou stavbu zkolaudují. Dům nefunguje podle předpokladů z projektové dokumentace.

Čím se liší pasivní dům od nízkoenergetického?

• V podlahách na terénu je 300 mm tepelné izolace. Ve stěnách je v závislosti na technologii aplikováno cca 300-400 mm, v střešní konstrukci 500-600 mm tepelné izolace.

• U takto kvalitně zateplených domů začínají hrát mimořádně významnou a pozitivní roli vnitřní tepelné zisky (například svíčka 30 W, žárovka 100 W, člověk 100 W, stolní PC 150 W). Další teplo generuje lednička, myčka, pračka, plazmová televize (až 300 W).

• Roční plošná měrná potřeba tepla na vytápění nepřesahuje 15 kWh/(m2.a). Takto nízkou energetickou potřebu budovy lze krýt bez použití obvyklé otopné soustavy pouze systémem nuceného větrání s rekuperací tepla (s účinností vyšší než 75 %) z odváděného vzduchu a malým zařízením pro dohřev vzduchu v období velmi nízkých venkovních teplot.

• Celková roční měrná potřeba tepla primární energie nemá být vyšší jak 120 kWh/(m2.a). (Primární energie je taková, kterou je třeba uvolnit při energetické přeměně v místě zdroje.)

• Pasivní dům musí být prakticky vzduchotěsný, a to po celou dobu životnosti stavby, celková neprůvzdušnost n₅₀ < 0,6 h'.

• Experimentální ověření vzduchotěsnosti dle ČSN EN 13829 ("Blower-door" test) se doporučuje vždy provést ještě před úplným dokončením budovy, kdy jsou již osazené výplně otvorů, ale ještě obnažené parozábrany, a tedy možnost opravy. Kontrolní měření dokazující splnění požadovaných parametrů potom provádíme v rámci přejímkového řízení na závěr stavby.

• V pasivním domě je žádoucí používat pouze vysoce úsporné elektrospotřebiče, tím lze snížit spotřebu elektrické energie až o 50 %. To znamená spotřebiče označené na energetickém štítku písmenem "A".

K poslednímu bodu "desatera" pro pasivní domy ještě malou úvahu jako názorný příklad. Při splnění výše uvedených požadavků dokážeme při návrhu i realizaci reálně stlačit tepelné ztráty průměrně velkého rodinného domu na 1 ,5-2,5 kW Pro srovnání na 1 /10-1 /15 v případě běžné výstavby. K jejich pokrytí při započítání vnitřních tepelných a solárních zisků nám postačuje v zimním období (kdy je největší rozdíl vnějších a vnitřních teplot) doplňkový zdroj tepla o výkonu cca 1-1,5 kW Problémem se však stává vnitřní vybavení, které již neovlivní ani projektant, ani stavební firma. A zde nám vzniká výrazný proti mluv. Běžný stavebník dokáže vzhledem. K standardním požadavkům na současný komfort vybavení (osvětlení, elektrický sporák, plazmová televize, někdy elektro ohřev bazénu, atd ... ) dosáhnout v protikladu k úsporám v oblasti vytápění a přípravy teplé vody instalovaného výkonu elektrických spotřebičů 25-50 kW (!). Podařilo se mi přesvědčit první tuzemskou firmu zabývající se vývojem, designem a výrobou svítidel, aby začala nabízet "paket" vhodných osvětlovadel pro nízkoenergetické a pasivní domy za zvýhodněné ceny.

Autor: Josef Smola
Zdroj: Stavba a užívání nízkoenergetických a pasivních domů; Vydavatelství Grada