green lab

Technologická optimalizace nízkoenergetických staveb

Při práci na návrzích budov, od nichž jsou očekávány parametry nízkoenergetického či pasivního domu řešíme opakovaně podobné otázky a hledáme na ně odpovědi, optimální jak z hlediska technického tak i pohledu ekonomického.

NED Třešeň (zdroj: www.nedpasiv.cz)


NED Třešeň (zdroj: www.nedpasiv.cz)
NED Turnov (zdroj: www.nedpasiv.cz)
NED Liberec (zdroj: www.nedpasiv.cz)

MATERIÁLOVÉ ŘEŠENÍ DOMU
Po nepříliš dobrých zkušenostech s dodavateli objektů stavěných zděnou (silikátovou) technologií se přikláníme (i ze širších důvodů enviromentálních) k progresivnějším dřevostavbám. Důvodů je několik a pokusím se je zde vyjmenovat.

1. Dimenzování obvodového pláště
Náročné požadavky na tepelně izolační vlastnosti stavby vyvolávají i u zděné stavby natolik výraznou vrstvu zateplení že po započtení tloušťky nosné konstrukce vychází síla stěny 45 - 60 cm, což má za následek nárůst zastavěné plochy a obestavěného prostoru (a tím i ceny domu). V době platnosti nového Stavebního zákona je stavba do 150m2 legislativně zvýhodněna tím, že jí lze povolit tzv. ohlášením. Vzhledem k tomu že většina realizovaných rodinných domů osciluje okolo této hodnoty a pár metrů navíc může povolování stavby zbrzdit nebo zkomplikovat...

2. Otvory v obvodovém plášti
Řešení detailů okolo oken, ostění, parapetů atd. je u zděné stěny větší šířky obvykle vzhledově problematické a velká síla zdí částečně redukuje i solární zisky, neboť předpokládané sluneční paprsky dopadají do interiéru kratší dobu. Pro mnoho dodavatelů oken je stále ještě problémem osazení oken před stěnu (průvlečná montáž), které je u sendvičové zděné konstrukce nezbytným předpokladem pro eliminaci tepelných mostů okolo otvorů. V dřevostavbě se navíc snáze provádí požadované celoobvodové těsnění speciální lepící páskou, pro níž jinak musí být ostění zdiva do čista omítnuté, což technologicky komplikuje realizaci stavby.

3. Založení stavby
Výrazně lehčí dřevostavba má logicky i nižší požadavky na dimenzování základů, v optimálním případě se celý dům zakládá jen na pasech a odpadne i betonáž armované desky pod celým domem. Při vhodném dimenzování stěn a podlahy nemusí být nezbytné obvodové zateplování základů, které je u zděné stavby nezbytné pro přerušení tepelného mostu u paty zdiva. To nehovořím o komplikovaném (a nákladném) zateplení celé základové desky pěnovým sklem často používané u pasivních domů v Německu. Jednoduchým výpočtem jsem se u několika dřevostaveb opakovaně přesvědčil o tom, že váha betonu v základech převyšuje hmotnost celé dřevostavby... základy tak nesou hlavně samy sebe.

4. Volba izolačních materiálů
Jako tepelnou izolaci můžeme u dřevostavby použít jak tradičních skelných a minerálních izolací (v místech kde je to nezbytné např. z požárních důvodů) tak některou z izolací na bázi obnovitelných surovin (dřevo, konopí, len, papír, vlna...) jejichž nabídka na trhu se rok od roku zvyšuje a ceny se srovnávají s tradičními izolanty (u nichž cena spíše narůstá). Umístění do dutin mezi nosné sloupky dřevěné konstrukce umožní i použití měkkých a lehkých izolací, nevhodných pro kontaktní či kotvené zateplování. Novinkou jsou pak tuhé, difuzně propustné izolační desky, které mohou sloužit k vnějšímu uzavření konstrukce a mohou být opatřené stěrkovou omítkou (jako kontaktní zateplovaní systémy). Tyto desky jsou sice nákladnější, ale odpadá oplášťování DVD či OSB deskami a následné kotvení izolantu, takže ve výsledku jejich použití může celkově být efektivnějším (a ekonomičtějším) řešením.
Mnohé z výše popsaných izolací lze realizovat i do roštové konstrukce kotvené do zdiva, ale v tom případě se jedná o cenově nejnákladnější alternativu řešení obvodového pláště.

5. Enviromentální optimalizace konstrukce
Chceme-li zohlednit a preferovat též ekologické hledisko volby stavebních surovin, nabízí nám dřevostavba výrazně širší škálu enviromentálně příznivých materiálových kombinací. Předně můžeme plně využívat základní konstrukce z obnovitelného suroviny, kterou dřevo na rozdíl od všech dostupných zdících systémů je.
V předchozím odstavci popsané izolace je též možné volit dle možnosti jejich získávání z obnovitelných zdrojů, případně s ohledem na recyklovatelnost.
Zažitá představa o přetrvání stavby na věky je pro současnou masivní výstavbu nonsens, neznáme potřeby budoucích generací, ani jejich vkus takže již za pár let bude i sebelépe vymyšlené stavba morálně zastaralá a bude třeba řešit co s ní.
Již nyní řešíme totální rekonstrukce domů ve stylu podnikatelského baroka, protože toto již vyšlo z módy... dřevěnou stavbu lze v takovém případě snáze upravit, přestavět zmodernizovat s menšími náklady i dopady na životní prostředí.

VOLBA A NASTAVENÍ TOPNÉHO SYSTÉMU
Bez ohledu na konstrukční a architektonické řešení domu je vždy třeba se zaobírat otázkou optimálního systému vytápění. Žádná ideální a univerzálně použitelná a kombinace neexistuje, vždy je třeba respektovat místní podmínky, požadavky uživatelů a též investiční a provozní náročnost systému.

1. Investiční náročnost a návratnost
Vzhledem k tomu, že oproti běžné stavbě se u nízkoenergetické či pasivní stavby investovalo navíc cca 5-15% nákladů do zlepšení tepelně izolačních parametrů oken a obvodového pláště, bylo by logické že topný systém bude naopak levnější. Pominu – li záměrně tepelná čerpadla, která mají u úsporných staveb problematickou návratnost, pak nejrozšířenější a velmi sofistikované systémy řízeného větrání s rekuperací jsou často investičně náročnější než nejběžnější teplovodní topení. Přidáme-li k tomu ještě solární systém a zemní výměník tepla k vzduchotechnice mohou se náklady na topnou a větrací technologii domu pohybovat mezi 350-500 tis. Kč (pro dům o užitné ploše 120 -150m2). To je částka, kterou už mnoho investorů zvažuje a ptá se na její návratnost, ale samotné topení nelze oddělit od zbytku domu a je třeba argumentovat tím že dům jako celek se ekonomicky stavět nevyplatí a že pouze vícenáklady za úsporná opatření mají vůbec nějakou šanci tuto návratnost vylepšit... dalším argumentem je pak vyčíslení celkových nákladů na topení a ohřev TUV u takto koncipované stavby, které jsou u většiny objektů okolo 5-10 tis. Kč rok. V každém případě je neekonomické dimenzovat topení na topnou špičku, která nastává jen po několik dní v roce. Po pár nejchladnějších dní je třeba uvažovat o doplňkovém (ale investičně méně náročném) řešení, kterým jsou třeba krbová kamna na biomasu.

2. Subjektivní vnímání tepla
Pominu – li, že ne každý dodržuje předpokládané vnitřní výpočtové teploty a chce si „trochu víc zatopit“, pak dokonale zateplený dům s nucenou výměnou vzduchu a teplovzdušným topením pro mnoho uživatelů postrádá výrazný zdroj sálavého tepla. Místnost se 22oC bez „topení“ je subjektivně vnímána jako studenější než pokoj s 19 oC kde je v chodu sálající topení byť relativně malého výkonu. Východiskem je kombinace teplovzdušného systému s doplňkovým topením, které je v chodu jen v nejchladnějším období (kdy máme největší potřebu se u kamen ohřát….).
Často bývá zejména (po špatných zkušenostech z předchozího bydlení) požadováno podlahové topení. Studící špatně provedená a nedostatečně izolovaná podlaha je nepříjemná vzpomínka a obava z podobných pocitů „studených nohou“ ústí v požadavek na vytápěnou podlahu. Nevýhodou podlahového topení je malá možnost její regulace, rozehřátá podlaha není schopna se „vypnout“ ve chvíli kdy z jakéhokoli důvodu stoupne v místnosti teplota (pobyt více osob, zapnuté elektrospotřebiče, energetický zisk ze slunečního záření), takže přebytečné teplo je nutné bez užitku odvětrat a veškerá opatření pro úsporu energie tím ztrácejí smysl……Proto je třeba v obytných místnostech jednoznačně preferovat teplé podlahy (ideální je masivní dřevo) a dostatečně dimenzovat veškeré izolace tak aby podlaha nemohla studit. Vytápění koupelen podlahou je možné ponechat a nebo zde též nahradit dlažbu vodě odolným dřevem (tropická dřeva nebo tzv. thermowood) a tím se bez temperance podlahy zcela obejít. Porovnáme – li náklady na dlažbu + vytápění s cenou kvalitního dřeva tak na pár m2 koupelny vyjde atraktivní dřevěná podlaha nakonec investičně a provozně ekonomičtěji.
A otázka odolnosti dřeva v koupelně? Vše je jen závislé na kvalitním provedení a správném používání, nejsnazší odpovědí je odkázat na dřevěné lodě s nimiž se dá obeplout svět...

3. Dodržování vnitřní výpočtové teploty
Spíše by měl být mezititulek nazván spíše „nepřekračování“ vnitřní teploty, neboť to je podstatou problému, který má na energetickou spotřebu u nás (naštěstí stále zatím víc topíme než chladíme….) nejzásadnější vliv. Zde jsou uživatelé nejvíce ovlivněni tím v čem vyrůstali a na jaké teplo si „zvykli“. Slýchávám nejrůznější příběhy o dětství v teploučkém bytě nad pekárnou, na usínání v přetopeném bytě kdy chodíval otec (=topič) večer na mariáš a vždy roztopil kotel na celou noc nebo nepříjemném vstávaní do zimy kdy kotel na koks do rána vždy vychladl a znovu se zatápělo až odpoledne... normou stanovené teploty pro obytné budovy jsou relativně příznivé a při 20oC rozhodně nikdo neumrzne a každý stupeň navíc znamená v celoroční bilanci cca 5-6% nárůst spotřeby. Zde zbývá ještě velký prostor pro osvětu a případnou změnu normových požadavků. Za příklad je možné si vzít Francii (která dosud nepatřila k největším lídrům v úsporách energií) nyní probíhá kampaň za snížení teploty v obytných místnostech na 19 oC.

Jednoduchý recept na energeticky úspornou stavbu neexistuje, vše je odvislé od subjektivních požadavků a vhodného uživatelského chování. Každý krok šetřící energií je vítaný a alespoň malý krůček může udělat každý...

Autor: Ing.arch. Pavel Šmelhaus