ZELENÁ ARCHITEKTÚRA Harmonie bydlení Navrhování domů není jen čistě technická racionální disciplína, ale měla by zahrnovat i všechny těžko uchopitelné vlivy pocity a přístupy, které se různě nazývají: ekologický, alternativní, organický, přírodní, duchovní. Tak jak je harmonie základním principem přírody, tak by při navrhování pasivních domů mělo být výsledné dílo maximálně harmonické ve všech svých částech. Text: Ing. arch. Mojmír Hudec Foto: archív autora, Bau 1 6
VČeské i Slovenské republice lze sledovat prudký nástup nízkoenergetické výstavby. Většina stavebníků již slyšela o této výstavbě a velmi často ji požadují při projekční přípravě. Z českých vysokých škol již začínají vycházet studenti, kteří mají již dobré znalosti v této oblasti. Je proto o- tázka velmi krátkého času, kdy dojde k masové výstavbě NED a pasivních domů. Výrobci stavebních materiálů a technologií také velmi rychle rozpoznali ohromné možnosti trhu s NED domy a v krátkém čase uvádějí na trh velké množství nových výrobků. Masivní reklama výrobců spolu a popularizace v časopisech a tisku vyvolala také velký nárust zájmu. Články typu slunce topí zadarmo vyvolaly často nereálné představy o možnostech nových technologií. Často tak vidíme pasivní domy, kdy je upřednostňována technologie a další prvky na úkor obyvatel. Dům je příliš přetechnizovaný, některé aktivní prvky jsou nadbytečné nebo s použítím drahých extrémních řešení. Opakem je pak redukování některého nezbytného prvku pasivního domu pak je, bohužel, výsledná kvalita určena právě tímto nejslabším článkem. Zapomíná se také často, že dům má především sloužit pro zdravé bydlení obyvatel a má být uživatelsky přívětivý. Součástí dobrého návrhu má být proto snaha o maximální odstranění všech nerovnovážných stavů. EKO BÝVANIE 7
ZELENÁ ARCHITEKTÚRA PASIVNÍ DŮM V PŘÍRODĚ Příklad harmonického domu, který stavebník téměř celý postavil vlastníma rukama. Jeho cílem byl maximálně úsporný dům jako místo k životu jeho rodiny s velkým počtem malých dětí. Z tohoto důvodu je dům řešen jako maximálně otevřená dispozice, kde celá rodina žije společně. I když interiéry domu vybavené stavebníkem, jsou bez výtvarné hodnoty, jsou ideální hernou dětí. Je to málo? Větrací rekuperační jednotka je s ohřevem vzduchu přes teplovodní výměník napojený na akumulační nádrž. Rozvod teplého vzduchu je horními výdechy ve stěnách. Jednotka může dle potřeby využívat zemního výměníku. Teplovzdušné kolektory jsou umístěny v jižní fasádě. Jsou řešeny s ukládáním tepla do akumulační podlahy pomocí systému kanálků. Plocha kolektorů je celkem18 m 2. Teplovodní sluneční kolektory jsou umístěny na střeše objektu a jsou napojeny na akumulační nádrž. Je použito Důsledně pasivní dům, který rozsáhle využívá sluneční energii. Příhradové vazníky bez vnitřních podpor umožňují uvolnit půdorys a vložit silnou vrstvu izolace. Je použita zelená střecha s extenzivní zelení. Jižní prosklená fasáda izolačními skly U = 0,6 s folií HEAT MIRROR dvou nádrží s provázáním na sluneční kolektory a teplovodní výměník z krbových kamen. Doplňkové vytápění je pomocí krbových kamen s výměníkem. Je použito čtyř aktivních systémů - větrací rekuperační jednotka, teplovzdušné kolektory, teplovodní kolektory, teplovodní výměník v krbových kamnech. Rekuperační jednotka je umístěna ve stropu chodby. Měrná spotřeba tepla na vytápění... 12,5 kwh/m 2 rok Izolace podlahy nad terénem... polystyren 200 mm Obvodová stěna... 290 mm plné zdivo + minerální vlna 350 mm + dřevěný obklad Izolace střechy... minerální vlna 400 mm Okenní konstrukce... izolační sklo s folií HEAT MIRROR 8
PASIVNÍ DŮM SE SOUDOBÝM DESIGNEM Příklad nadstandardní pasivní stavby s řešenou architekturou a interiéry. Stavba má velký předsazený skleník a je vybavena řízeným větráním se zemním výměníkem, solárními kolektory a využívá dešťové vody pro dům. Stavba v tradiční zděné technologii. Objekt je dispozičně řešen a pro maximální využití sluneční energie a je velmi dobře tepelně izolován. Akumulační jádro objektu je tvořeno jak zobvodových a vnitřních zdí, tak z akumulační betonové podlahy a betonového stropu. Střecha je z úsporných vazníků. Přisazeným skleníkem se snižují tepelné ztráty domu. Jsou použity tři aktivní systémy větrací rekuperační jednotka, sluneční kolektory, využití tepla skleníku. Rekuperační jednotka je umístěna v technické místnosti vpřízemí. Zajišťuje větrání objektu a současně vytápění objektu teplým vzduchem pomocí teplovodního výměníku, který je napojený na akumulační nádrž.vývody teplého vzduchu jsou v podlahách pod okny. Jednotka může dle potřeby využívat zemního výměníku. Teplovodní sluneční kolektory jsou umístěny na střeše objektu a jsou napojeny na akumulační nádrž. Plocha kolektorů je 11 m 2. Předsazený skleník - zimní zahrada je využíváno teplého vzduchu skleníku, který je, dle potřeby, jednoduchou vzduchotechnikou nuceně dopravován přímo do prostoru domu. Ovládání ventilátoru je tepelným čidlem. Doplňkové vytápění objekt je možno v případě potřeby dotápět krbem na dřevo. Jako ekologický prvek je použit systém využití dešťové vody. Je osazena kompaktní jednotka využívající dešťovou vodu, která má zabudovány veškeré technologie v nádstavbě nad akumulační plastovou nádrží. Dešťová užitková voda je používána na splachování WC a pro praní. Měrná spotřeba tepla na vytápění... 14,12 kwh/m 2 rok Izolace podlahy nad terénem... polystyren 200mm Obvodová stěna... 240 mm plynosilikát + minerální vlna 240 mm Izolace střechy... minerální vlna 400mm Okenní konstrukce... izolační sklo s folií HEAT MIRROR EKO BÝVANIE 9
ZELENÁ ARCHITEKTÚRA REKONSTRUKCE PODLE PASIVNÍCH ZÁSAD Urekonstrukcí je nutno vždy zvažovat hranici, kdy je ještě přijatelné provádět náročné úpravy na nízkoenergetický standart. V zájmu energetických úspor nelze ničit historické Třípodlažní prvorepubliková vila s fádní architekturou asnevhodnými přístavbami byla rekonstruována na principech pasivního domu. Nová část je provedena v pasivním standartu, stávající část je důsledně zaizolována. Stávající tepelné mosty stavby byly náročně eliminovány. Základy byly dodatečně přiizolovány a u stávající zdi v suterénu, která je v zářezu, byla použita izolace z vnitřní strany domu. Nová část je v pasivním standartu. Střecha je z kombinace pultové střechy s pálenou krytinou a ploché střechy na které jsou umístěnými kolektory. Střecha je provedena zúsporných dřevěných vazníků. Okna jsou dřevěná zasklená izolačními trojskly. členění fasád nebo vytrhávat kvalitní dřevěné podlahy přízemí z důvodu zesílení izolace. Je použito dvou aktivních systémů - větrací rekuperační jednotka a teplovodní kolektory na střeše. Rekuperační jednotka. Větrací rekuperační jednotka je s o- hřevem vzduchu přes teplovodní výměník napojený na akumulační nádrž. Rozvod teplého vzduchu kanálky v podlahách. Teplovodní sluneční kolektory jsou umístěny na střeše objektu a jsou napojeny na akumulační nádrž. Doplňkové vytápění. Jako doplňkový zdroj je použito dvou krbových kamen. Jedny kamna mají teplovodní výměník a jsou propojeny s akumulační nádrží. Izolace podlahy nad terénem... polystyren 70 200 mm Nová obvodová stěna... z bloků Ytong 240 mm + minerální vlna 220 mm Stávající obvodová stěna... z dutinových cihel 450 mm + minerální vlna 220mm Izolace střechy... minerální vlna 400 mm Okenní konstrukce... izolační trojsklo 10
PASIVNÍ KLASIKA Pasivní dům optimálního pasivního tvaru s velkoplošnými fasádními kolektory a s řízeným větráním se zemním výměníkem. Tvarově jednoduchý pasivní dům v nesourodé stísněné výstavbě příměstského satelitu. Dům je v tradiční technologii zkeramických bloků s monolitickým stropem. Pultová střecha je z úsporných vazníků. Je použito dvou aktivních systémů větrací rekuperační jednotka a teplovodní kolektory ve fasádě. Rekuperační jednotka. Větrací rekuperační jednotka je s ohřevem vzduchu přes teplovodní výměník napojený na akumulační nádrž. Rozvod teplého vzduchu kanálky v podlahách. Jednotka může dle potřeby využívat zemního výměníku. Teplovodní sluneční kolektory. Zvláštností objektu jsou dva velkoplošné solární kolektory v jižní fasádě, které jsou vybaveny zařízením na využití zbytkového nevyužitelného tepla kolektoru pro předehřev vzduchu ve větrací jednotce. Doplňkové vytápění je pomocí malého krbu umístěného před prosklenou jižní stěnou. Jako ekologický prvek je použit systém využití dešťové vody. Měrná spotřeba tepla na vytápění.....do 15 kwh/m2 rok Izolace podlahy nad terénem....... polystyren 200mm obvodová stěna z keramických bloků 240 mm + minerální vlna 240 mm + dřevěný obklad Izolace střechy....... minerální vlna 400 mm Foto: Hans Jurgen Landes Okenní konstrukce.......izolační trojsklo EKO BÝVANIE 11
ZELENÁ ARCHITEKTÚRA DŮM PRO DVA Nízkonákladová ekologická pasivní dřevostavba. Lehká rámová dřevostavba z úsporných vazníků na pilotech se slaměnou izolací. Důraz je kladen na ekologické řešení a minimalizaci nákladů. toru je teplovodní. Teplovzdušná část ukládá teplo do dvojité příčky z vápenopískových cihel. Doplňkové vytápění je pomocí přímotopů olejových radiátorů. Je použito dvou aktivních systémů jednoduchá větrací rekuperační jednotka s použitím zemního kolektoru, kombinované kolektory ve fasádě. Rekuperační jednotka je pouze větrací a je s umístěna ve stropu WC. Jednotku lze manuálně přepnout na zemní výměník. Solární kolektor je kombinovaný, část kolek- Měrná spotřeba tepla na vytápění....14,74 kwh/m 2 rok Obvodová stěna, podlaha, střecha......400 mm slaměné balíky Okenní konstrukce.....izolační trojsklo 12
Musí být pasivní dům pasivní? Vposledních létech se ustálila kritéria, která určují hranice nízkoenergetického domu a domu pasivního na 50 a 15 kwh/m 2 rok. Kritérium pro pasivní dům bylo přejato z definice Dr. Wolfganga Feista z Passivhaus Institutu v Darmstadtu, jednoho se zakladatelů myšlenky pasivního domu. Hodnota měrné spotřeby tepla 15kWh/m 2 rok je nastavena tak, že v našich středoevropských podmínkách se při splnění této hodnoty dostaneme na mimořádně úsporný dům, který téměř vystačí s vlastními zisky z provozu domu a solárního záření a navíc má vynikající vnitřní prostředí pro zdravý život obyvatel. Na základě splnění tohoto kritéria Německo a Rakousko výrazně podporuje tuto výstavbu. Postavit dům tak, aby splňoval kritérium měrné spotřeby tepla 15kWh/m 2 rok je na hranici možností běžných stavebních materiálů a to ještě za předpokladu kvalitního návrhu a podrobného realizačního projektu s dobře řešenými detaily tepelných mostů a dodávky stavby firmou, která již má zkušenosti s těmito domy. Stavba vyžaduje dokonalá okna s izolačními trojskly a s velmi kvalitními rámy. Nezbytné je řízené větrání často spojované s velkým akumulačním boilerem, zemním výměníkem a solárními kolektory. Některé tyto náročné prvky již příliš zdražují stavbu, zejména je nepoměr patrný u menších domů. Naše běžné stavebníky toužící po pasivním domu toto kritérium netlačí, při splnění hranice 15kWh/m 2.a. je žádné podpory od našeho státu nečekají. Co je vlastně hlavním principem pasivního domu? Princip pasivního domu vychází z předpokladu, že když zvýšíme izolační vlastnosti domu na určitou mez, tak budova vystačí se svými pasivními zisky z vnitřního provozu a ze slunce a je pouze ji nutno dotopit v krátkém období zimy menším doplňkovým zdrojem. Pak lze vyloučit klasickou topnou soustavu - teplovodní radiátory, plynový kotel, komín, plynovodní připojku. V tomto o- kamžiku dochází k tomu, že dům je levnější než klasický běžní dům. Pro splnění standartu pasivního domu je pouze nutno zajistit jednoduché větrání s účinnou rekuperací. Zde se obvykle podlehne tlaku výrobců aktivních technologií a pak cena domu utěšeně roste. Navrhuji proto nové kritérium, které bych nazval EKONOMICKÝ PASIVNÍ DŮM. Princip by vycházel z toho, že stavba bude provedena na izolační standart pasivního domu s tím, že ekono- micky náročné prvky budou redukovány, stavba se pak bude nacházet na spodní hranici pro nízkoenergetický dům, dosažitelná hranice je 20 kwh/m 2 rok. Za těchto předpokladů by stavba mohla být i levnější než srovnatelná klasická stavba. Zhoršila by se částečně kvalita redukce tepelných mostů nutná pro pasivní domy, ale to neznamená, že detaily nebudou stavebně v pořádku. Velká výhoda by byla, že taková stavba by využívala výhod pasivního domu s velmi nízkou potřebou tepla a zejména výhod řízeného větrání s dokonale čistým vzduchem vhodným i pro a- lergiky. Stavby na hranici pasivního domu by tak byly dostupné pro běžné stavebníky, pro které je ekonomická stránka podstatná. To pochopitelně nevylučuje, že bude vždy skupina stavebníků, která bude bojovat o energetickou minimalizaci až k hranici nulového domu a v blízké budoucnosti i k hranici plusového domu. Je nutno proto vyvinout silný tlak na výrobce aktivních technologií - řízeného větrání, rekuperace, solárních zařízení, malých tepelných čerpadel, dotápění a doplňkových zdrojů, aby se této největší skupině stavebníků věnovali. Je třeba vyvinout i jednoduchá levná zařízení pro pasivní domy s jednoduchými nároky na obsluhu. Je také třeba myslet na velkou skupinu stavebníků s ekologickým cítěním. Často používají výstavbu svépomocí, kdy je možno použít netradičních řešení a přírodních obnovitelných materiálů. Tento trend používání obnovitelných materiálů při výstavbě pasivních domů bude sílit a projeví se i ve velkém nárustu počtu dřevostaveb. Postavit drahý pasivní dům není umění, ale postavit dům, který je pasivní a levný - to je výzva! EKO BÝVANIE 13