Nízkoenergetické stavby 1.

31. března 2009

Partneři sekce:

Zájem o nízkoenergetické a pasivní domy neustále roste. Přispívá k tomu i postupné zvyšování cen energií a dostupnost informací z hospodářsky vyspělejších zemí. Přesto jsou nízkoenergetické domy mezi novostavbami stále spíše výjimkou.

Snad každý, kdo v poslední době alespoň nahlédl do novin nebo si u večeře pustil televizi, musí reflektovat současný stav na poli ekonomiky i energetiky. Obou žhavých témat jsou média doslova plná a více či méně oprávněně upozorňují na neblahé následky a budoucí ne zrovna růžový vývoj. Finanční krize se v našich zeměpisných šířkách předvídá jako nehluboká, zato nejspíš vleklá. Stoupající ceny energií v posledních letech byly nepopiratelné, nepůsobily však nijak veliké pozdvižení. Všechna naše očekávání ale předčilo přerušení dodávky plynu z Ruska. Strašák, kterého jsme jen mlhavě vnímali v periferním vidění našeho východního oka, byl rázem přesunut přímo do centra všeho zájmu a notně zacloumal naším klidem a samozřejmostí, s jakou jsme v Evropě zvyklí na vždy dostupnou energii.

V současné době determinované krizemi se nejeden budoucí investor začíná ohlížet po zelené architektuře, aniž by mu snad kdy dříve ležela ekologie na srdci. Nebudeme ho jistě podezřívat z náhlého hnutí svědomí, můžeme však věřit v jeho cit pro finanční návratnost. K tomu, abychom předpověděli rozdíly v účtech za energie, nepotřebujeme žádný zvláštní vhled do situace. Stačí několik údajů vycházejících z rakouských norem. Dnes stavěné běžné domy potřebují k vytápění kolem 100 kWh/m² za rok. Energeticky úsporný dům se pohybuje v relacích 50 až 70 kWh/m² za rok, nízkoenergetický má potřebu tepla mezi 15 (pro rodinné domy v ČR platí 20) až 50 kWh. Pasivní rodinný dům pak musí splnit těžko uvěřitelné hodnoty, které se vejdou do 20 kWh/m² za rok. Kromě tohoto základního kritéria potřeby tepla na vytápění musí pasivní dům splňovat i další požadavky, například prostup tepla, kvalitu vzduchu, zajištění pohody prostředí v letním období, potřebu primární energie…

Dům v krajině
Pozemek s novostavbou rodinného domu se nachází na jižní straně Ještědského hřebene s krásným výhledem na krajinu středních Čech. Všechny počáteční komplikace spojené s umístěním stavby na svažitom pozemku ve tvaru trojúhelníku vynahrazuje překrásný výhled na kopcovité panorama a jižní orientace pozemku, která slibuje příliv slunečních paprsků po celý den.

Dům je situovaný v horní části pozemku, kudy vede také komunikace, která pozemek dopravně obsluhuje. Pokud jde o tvar domu, architekti Vladimír Balda a Jiří Janďourek vycházeli z terénního reliéfu, orientace pozemku vůči světovým stranám a z požadavků investora na provoz domu. Půdorysný tvar široce rozevřeného V rozděluje dům na dvě části hmotově, funkčně i materiálově.

Konstrukčně je řešený jako kombinace dřevostavby a zděné stavby z betonových bloků. V západním, jednopodlažním křídle, zastřešeném sedlovou střechou, se nachází společenská část domu. Konstrukčně je tato část domu řešena jako dřevostavba s použitím systému two by four, který se realizuje na místě. Východní část domu se zelenou střechou je vyzděná z betonových bloků, vyspárovaných bez omítnutí. Obvodové (ochlazované) konstrukce jsou zateplené izolací s nadstandardní tloušťkou.


Dům je umístěný v krajině uprostřed mírně svažitého pozemku ve tvaru trojúhelníku. Ze severu je krytý zemním valem a na této straně jsou také situované všechny nepobytové místnosti.		Všechny pobytové místnosti jsou orientované výhradně k osluněné jižní fasádě. Zbytečným únikům tepla zabraňuje i zasklení kvalitními okny s dvojsklem.

Ze severní strany na dům přímo navazuje garáž, která z hlavního objemu domu vystupuje směrem k příjezdové komunikaci. Ze severu je dům krytý zemním valem a na této straně se rovněž nacházejí všechny nepobytové místnosti – chodba, šatna, technická místnost a garáž. Všechny pobytové místnosti jsou orientované výhradně k osluněné jižní fasádě. Pro vytápění je použitý systém teplovzdušného vytápění s rekuperací vzduchu a zemní výměník. Zbytečným únikům tepla zabraňuje i zasklení kvalitními okny s dvojsklem.

Hlavní vstup do domu je situovaný v jeho horní úrovni, v rovině s příjezdovou komunikací a garáží. Plochá střecha nad garáží je osázená extenzivní zelení. V prostoru pod garáží je v místnosti bez oken navržená technická místnost. Zahradu, přístupnou ve spodním podlaží přímo z jednotlivých místností, nahrazuje v horní úrovni terasa situovaná téměř podél celé jižní fasády. Terasa je před nepřízní počasí kryta přesahem střechy, který zároveň plní funkci slunolamu stínícího interiér jídelny a obývacího pokoje ve slunečných dnech.

Technologie

pobytové místnosti jsou orientované výhradně k osluněné jižní fasádě
ze severu je dům krytý zemním valem a na této straně se nacházejí nepobytové místnosti – chodba, šatna, technická místnost a garáž
obvodové (ochlazované) konstrukce jsou zateplené izolací s nadstandardní tloušťkou (dřevostavba minerální vatou a zděná část polystyrenem)
pro vytápění je použitý systém teplovzdušného vytápění s rekuperací vzduchu + zemní výměník
zasklení kvalitními okny s dvojsklem

V duchu evropské dřevostavby
Výběr nového bydlení rodiny ze severní Moravy byl determinován požadavkem na pohodlný dům s minimální spotřebou energie. Důležité pro výběr vhodného projektu byly: moderní architektura a zkušenosti projektanta s navrhováním a výstavbou energeticky úsporných dřevěných domů. Nakonec se rozhodli pro návrh Ing. arch. Michaela Kocycha.

Stavbu tvoří základní geometrické těleso – dřevěná hmota ve tvaru kvádru. Ta tvoří obytnou část domu a v ní je skryt jakýsi zděný akumulační prvek nezbytný pro tepelnou stabilitu moderní dřevostavby. Zděné konstrukce vymezují prostor pro umístění technické místnosti – srdce energeticky úsporného domu. Ke kvádru pak přiléhá jednopodlažní část rozšiřující dispozici přízemí. Energeticky nenáročné zóny se tak ukrývají vně základního tělesa. Objekt má záměrně navržený jednoduchý tvar, tudíž je úsporný a účelný. Snahou dále bylo, aby stavba zapadala do bezprostředního okolí zástavby.

Dům na rovinatém pozemku je situovaný tak, aby většina prosklených ploch obytných místností byla obrácená na jih. Solární zisky prosklení jižních oken tak mají v zimních měsících velký vliv na úsporu energie. Zároveň je však prosklení nutno chránit před nežádoucím přehříváním v letním období. Okna směřující na zbývající světové strany mají minimální velikost.

Dřevostavba byla navržená metodou trojřadého systému two by four v kombinaci s masivními akumulačními zdmi. Tento koncept zaručuje minimalizaci tepelných mostů a zajišťuje také tepelnou stabilitu domu. Dřevěná konstrukce současně vymezila dostatečný, 400 mm široký prostor pro uložení tepelné izolace na bázi minerální vlny. O plošné ztužení stěn se na interiérové straně postaraly dřevoštěpkové OSB desky, které zároveň s přetmelenými a přelepenými spoji splňuje funkci parotěsné vrstvy. Vnitřní obklad tvoří sádrokartonové desky. Dům je obložený zavěšeným fasádním obkladem systému Cetris Finish v kombinaci s modřínovým dřevem a titanzinkem. Mezi nosnou konstrukcí stěny a vnějším obkladem je ponechaná vzduchová odvětrávací mezera. Obálka domu je realizována jako difuzně otevřená, čímž je zajištěná vyšší životnost stavby.


Funkční členění domu se zřetelně projevuje i na jeho fasádě. Zděné „akumulační jádro“ domu je obložené dřevem, ložnice se ukrývají za červenými cetrisovými deskami a obslužné prostory se ztrácejí v nenápadné šedi.		Okna směřující na zbývající světové strany mají minimální velikost. Místnosti nenáročné na tepelnou pohodu jsou navržené vně vytápěné obálky.

Jediným zděným místem v domě je technická místnost. Důvodem je maximální akumulace tepla při oslunění a minimalizace tepelných ztrát. Je zde umístěný integrovaný zásobník tepla. Dům nemá klasické vytápění, je vybavený řízeným větráním s rekuperací od firmy Atrea. Do zásobníku dodávají energii solární panely, teplovodní krb nebo elektrické topné vložky. Vzduch se nasává do vzuchotechnické jednotky přes zemní kolektor. Dům má pět kolektorů a v létě nebylo potřeba zapnout ohřev teplé užitkové vody na déle než 4 hodiny. V zimě ohřívají domácí vodu elektřinou.

Majitelé uvažují o doplnění technického zařízení fotovoltaickými články, aby si mohli vyrábět elektřinu sami. Samotní uživatelé domu dnes hodnotí své bydlení jako pohodlné, zdravé a energeticky minimálně náročné.

Technologie

centrum domu tvoří zděné jádro – akumulační prvek nezbytný pro tepelnou stabilitu moderní dřevostavby
zděné konstrukce vymezují prostor pro technickou místnost – srdce energeticky úsporného domu
větrání se zpětným získáváním tepla, vytápění teplovzdušné (rekuperační jednotka Duplex RK)
vzduchový cirkulační zemní registr délky 30 m (využívá relativně stabilní teploty zeminy v hloubce cca 2 m) zabezpečuje:
dohřev vzduchu v zimním topném období
chlazení vzduchu v letním období, kdy stavbě hrozí přehřívání
integrovaný zásobník tepla (IZT) o objemu 925 m³ se stratifikací (akumuluje teplo ve vodě, které se podle potřeby následně předává výměníku voda – vzduch, který je součástí rekuperátoru – větrací a topná jednotka)
zdrojem teplé vody IZT je:
solární systém disponující pěti plochými solárními kolektory (přebytečné teplo se odvádí do venkovního bazénu)
teplovodní výměník krbové vložky
elektrická topná spirála (elektrický dohřev v případě potřeby)