Zkušenosti s pasivními domy

Úterý, 2. Březen 2010 - 1:00
| Napsal:
Energeticky úsporné stavby jsou poměrně mladým konceptem. Jedním z evropských lídrů na tomto poli je Německo. Pozornost tam systematicky věnují jak hledání alternativních zdrojů, tak využívání potenciálu úspor v novostavbách i v rekonstruovaných budovách. Lze jejich poznatky aplikovat i v podmínkách České republiky?

Úvodem bych se rád zmínil o důležitém limitujícím faktoru, a tím jsou odlišné klimatické podmínky. Přestože porovnávané oblasti v Německu leží oproti ČR severněji a průměrná teplota se příliš neliší od naší, je patrný vliv oceánského klimatu, které je vlhčí, stabilnější a v průběhu roku eliminuje extrémní výkyvy teploty. Zimní minima jsou zde okolo –10 oC, déletrvající sněhová pokrývka je spíše vzácností. Tak odpadá, respektive se redukuje zimní extrém, pro který musí být otopná soustava navržena. Významným sekundárním jevem je také absence konvektivního chladu od transparentních ploch, který tak nemusí být kompenzován umístěním výdechů topení přímo u oken.

Konstrukční a materiálové řešení

Stavební technologie a postupy používané v Německu se od našich v podstatě neliší. Progresivnější a nákladnější technologie zde ale přicházejí do praktického života dříve než v České republice. Autory pasivních novostaveb lze poměrně snadno rozdělit do dvou skupin – na příznivce lehkých dřevostaveb a zastánce masivních zděných zateplovaných konstrukcí. Je zde též běžnou praxí, že autor stavby se zároveň stává dodavatelem některých speciálních stavebních materiálů (zejména izolací), jež si nechává na zakázku vyrábět, případně spolupracuje s průmyslovými výrobci na jejich vývoji. U dřevostaveb (ale nejen u nich) se standardně provádí zkouška vzduchotěsnosti (blower door test), jejíž zavedení do praxe před pár lety mělo za následek „pročištění“ trhu dodavatelů staveb, protože ani ne 1/3 z nich byla schopná stavby v této kvalitě realizovat. Nabízí se otázka, jak by asi dopadlo podobné opatření v ČR… Zděné objekty jsou nejčastěji stavěny z přesných vápenopískových cihel v tloušťce 17,5–20 cm se zateplením 24–30 cm. Silnější zdivo by bylo neekonomické, štíhlá stěna staticky vyhoví (údajně i pro čtyřpodlažní stavbu) a má architektonicky příznivější proporce. Není bez zajímavosti, že stoupenci jednoho konstrukčního systému hovoří o druhých s despektem a naopak. Pro autory dřevostaveb není zděná stavba dostatečně „environmentálně příznivá“ a dřevěný objekt je v očích zastánců zděných staveb zase považován za málo těsný a méně technicky exaktní (z důvodu mnoha různorodých vrstev ve stěně). Omezení výměny vzduchu na hygienické minimum klade vysoké nároky na kvalitu všech materiálů použitých v interiérech. Preferovány jsou přírodní materiály neuvolňující chemické látky (masivní dřevo, přírodní koberce, keramika, kámen atd.), pro stabilizaci vlhkosti se užívá hliněných omítek, které nalezneme v rustikálních i supermoderních stavbách.

Izolační materiály a řešení vzduchotěsnosti

Samozřejmostí je zateplování základů staveb, zejména u silikátových konstrukcí, kde se nejčastěji používá celoplošná izolace základové desky extrudovaným polystyrenem nebo technologicky jednodušším násypem z pěnového skla (vyráběného z recyklovaných surovin). Progresivním materiálem pro dokonalé řešení detailů plochých střech a teras jsou vakuové izolace, které vzhledem k mimořádně nízkému tepelnému prostupu (zhruba 10x menší než u polystyrenu) dostatečně izolují i ve velmi malých tloušťkách. Např. pochozí terasa se díky nim dá udělat se skladebnou výškou pouhých 15 cm. Objemová cena je však přibližně 20x vyšší než u tradičních materiálů, takže masivní rozšíření těchto izolací není v současnosti aktuální. Nejrozšířenějšími izolanty pro pasivní domy jsou pěnový polystyren (většinou s příměsí grafitu), minerální a skleněná vlákna, vzácněji pak hmoty z přírodních vláken (celulóza, vlna, len, konopí). Velká pozornost je věnována zajištění vzduchotěsnosti pečlivým řešením detailů napojení jednotlivých částí konstrukce. Běžně se používají tvarovky pro prostupy parozábranou a protivětrnou bariérou. Pro napojení různých materiálů se osvědčily speciální lepicí pásky, což klade opět zvýšené nároky na dodavatele stavby, ale pro výslednou vzduchotěsnost je to klíčovým momentem. Osazování oken pouze do polyuretanové pěny bez utěsnění páskou je příkladem, jak znehodnotit celou stavbu.
 

Výplně otvorů

Parametry transparentních konstrukcí se pro dokonale zateplené stavby stávají jedním z mála míst, která je třeba vylepšovat z hlediska tepelné izolace. Nezbytným standardem pasivních staveb jsou izolační trojskla. Problém vyšší hmotnosti trojskla je řešen zesílenými profily rámů oken o dimenzi 90–120 mm. Rámy bývají vybaveny vloženou tepelnou izolací (polyuretan, korek…), přerušující tepelný most v rámu. Okna se dodávají s integrovaným lemem pro dokonalé napojení na parozábranu, případně i protivětrnou fólii. Nejpoužívanějším materiálem pro rámy je dřevo, někdy kombinované s hliníkem. U bytových domů a veřejných staveb se používají i vícekomorové plastové profily vyplněné izolací. Stejné parametry jako okna mají i veškeré vnější dveře. Jsou silné okolo 100 mm, a tak při vstupu do pasivních domů máte pocit, že vcházíte do trezoru švýcarské banky… Střešní okna jsou pro pasivní stavby nevhodná a ospravedlnitelná jen ve zvláštních případech. Jejich horní a dolní vnitřní ostění by mělo být (v rozporu s doporučeními výrobců) kolmé na rovinu střechy. Nezbytným doplňkem je vnější tepelně-izolační roleta.

Vytápění a větrání

Nezbytnou technologií, společnou všem typům i velikostem pasivních domů, je nucené větrání s rekuperací tepla. Relativně málo se v některých částech Německa používají zemní kolektory pro předehřívání vzduchu. To může být dáno drobnými klimatickými odlišnostmi (menší výkyvy počasí vlivem oceánského klimatu), nebezpečí zamrznutí výměníku vzduchu je eliminováno výrazně levnějším elektrickým předehřevem. Centrální vzduchotechnické jednotky jsou v případě menších domků nejčastěji v půdním prostoru nebo ve sklepě domu, u bytových domů jsou decentralizované jednotky v jednotlivých bytech. Rozvod vzduchu bývá řešen výrazně jednodušším způsobem, než je běžné u nás. Není veden k jednotlivým oknům a obvodovým stěnám, ale je vyfukován pod stropem do místností a opět ve středu objektu odsáván. Toto levnější řešení je v našich podmínkách bohužel nerealizovatelné v tomto rozsahu, neboť vlivem chladnějších zim a v průměru horších parametrů oken je nezbytné odclonění chladu klesajícího v zimě od oken. Rozšířenější než u nás jsou vzduchotechnické jednotky vybavené tepelným čerpadlem na výstupu větracího vzduchu. Získaná energie je akumulována v zásobníku a používána pro ohřev TUV a větracího/topného vzduchu. Malý výkon těchto jednotek je předurčuje právě jen pro pasivní domy, ale s extrémnější zimou si poradí pouze díky elektrickému dohřevu. Zdrojem tepla je u větších objektů plyn, u menších elektrická energie. Bytové domy ve městech (včetně klasických „činžáků“) mívají též centrální kotelnu na biomasu – pelety, které se distribuují v cisternách podobně jako u nás plyn či LTO. Ne že by šlo o zcela efektivní investici (hlavně ve městě), ale je za tím snaha snížit celkové emise CO2, vázané k provozu domů – elektřinou ani plynem by se stanoveného cíle nedosáhlo. Solární systém je součástí většiny domů mimo města a novostaveb již nyní. U pasivních staveb se realizuje podle celkové koncepce topení. Při instalaci kompaktních topných a větracích jednotek s tepelným čerpadlem lze efektně využít přebytků letní energie z větrání domu, takže sluneční kolektory by de facto plnily tutéž funkci, a snižovaly tak jen celkovou návratnost investice. Krby se téměř nepoužívají, dosud nedořešený je problém zabezpečení jejich dostatečné vzduchotěsnosti. Ojedinělé modely krbů od předních výrobců (vhodné do pasivních domů) jsou několikanásobně dražší než standardní provedení, což limituje jejich rozšíření i v bohatších zemích. Ani otázka nadměrného výkonu většiny krbových kamen nebyla vyřešena. Stěží se dočkáme topidla s malým výkonem (do 5 kW) a dostatečnou účinností, cesta vývoje půjde spíše k alternativním lehkým a snadno transportovatelným „krbům“ na biolíh, umístěným bez komína v interiéru domu. Pocit sálavého tepla (v pasivních domech většinou pocitově chybějícího) tak doplní i pohled do plápolajících plamenů, bez vzniku sazí, prachu, popela a nutnosti budovat nákladný komín.

Psáno pro časopis Projekt 1-2/2010

představujeme / Zuzana Mertlíková 6 // projekty & realizace / EXPO 2010 v Šanghaji 14 / Za vídeňskými vinicemi 26 / Urbanismus Moravskoslezského kraje 34 // materiály & technologie / Světlo v interiéru i exteriéru 46 / Zabezpečení objektů 52 / Schody jako originální kus nábytku 56

Klíčová slova: