Aktivní investice do pasivního domu

Na základě různých celosvětových statistických studií je známo, že budovy v rámci celého svého životního cyklu výrazně zatěžují životní prostředí. Po potravinářském průmyslu představují druhého největšího konzumenta prvotních surovin. Spotřebovávají přibližně 40 % světové energie, 12 % pitné vody a jsou zodpovědné za produkci přibližně 30 % emisí skleníkových plynů, především CO2, a 45 % pevného odpadu. To je důvod, proč je výstavba podle trvale udržitelných principů v poslední době identifikovaná jako jeden z hlavních cílů budování celého světa. Základní principy a cíle pro udržitelnou výstavbu jsou definovány v Agendě 21 (programový dokument OSN schválený na konferenci v Riu de Janeiro v roce 1992).

Zelené budovy

Udržitelný nebo zelený design neznamená pouze dosažení vyššího environmentálního standardu nebo investování do nových hodnot, jde také o přehodnocení „inteligentního“ designu. Pojmy „zelený“, „inteligentní“ a „udržitelný“ nemají absolutní hodnoty, jsou užitečné na filozofické úrovni.

Zelené budovy představují součást udržitelného bytí a inklinují ke zdůraznění návrhů, které efektivně využívají potenciál pozemku (solární energie, denní osvětlení atd.), eliminují potřebu neobnovitelných surovin (ropa, kovové rudy), minimalizují spotřebu energie a vody, snižují množství emisí a odpadů a vytvářejí zdravé životní prostředí.

Pasivní dřevostavby

Do kategorie zelených budov lze mimo jiné zařadit i environmentálně vhodné dřevostavby v energeticky pasivním, respektive nulovém standardu. Jde o objekty, které se v co největší míře snaží minimalizovat nejen potřebu energie na provoz, ale i tzv. vázanou energii, která zahrnuje energii potřebnou k těžbě prvotní suroviny, její přepravě, přeměně produktu ze surového materiálu přes všechny výrobní fáze až k finálnímu výrobku včetně transportu hotového stavebního výrobku a jeho zabudování.

Se spotřebou energie z neobnovitelných zdrojů přímo souvisí i produkce emisí CO₂ a dalších škodlivin. Na zajištění minimalizace vázané energie a emisí má vliv správný výběr stavebních materiálů. Jako nejefektivnější se jeví přírodní materiály na rostlinné bázi (dřevo, sláma, konopí atd.), které dokážou v průběhu růstu vázat uhlík, a tak odebírat z vnějšího prostředí CO₂.

V zahraničí se dřevostavby těší stále větší oblibě, zejména ve Skandinávii a v německy mluvících zemích, kde má dřevěná bytová výstavba dlouhou tradici a převyšuje 80 % výstavby. V Rakousku plánují docílit zvýšení podílu rodinných domů na bázi dřeva formou národního programu na 80 až 90 %. U nás je dosud odlišná situace. Z celosvětového hlediska se v následujících letech předpokládá další nárůst uplatnění dřeva ve stavbách, a to především v důsledku zpřísněných environmentálních kritérií.

Vzduchotěsnost a její vliv

Čím je snaha o energetickou hospodárnost budovy výraznější, tím komplikovanější je výběr nejvhodnější strategie. V praxi to vyžaduje simulaci chování budovy už při samotném návrhu. Základním východiskem realizace energeticky pasivního domu je koncepční přístup, který optimalizuje jeho projekční návrh.

V důsledku nesprávného návrhu, případně realizace byla porušena celistvost obalové konstrukce postavených pilotních dřevěných pasivních domů. Nejčastěji šlo o vznik tepelných mostů a nezajištění vzduchotěsnosti obalové konstrukce domu. Na základě měření uskutečněných prostřednictvím blower-door testu se zjistilo, že k největším únikům dochází v místech napojení na podzákladí, v místech prahů rámové konstrukce, výlezů do neobytného podkroví, instalačních prostupů, v místech napojení otvorových výplní, v netěsných detailech prosklení a na komínech. Při zabezpečení vzduchotěsné roviny byla indikována nízká spolehlivost při použití nevhodných lepicích pásek a fólií či při neodborně provedených detailech. Jako mimořádně spolehlivé se jeví sofistikovanější systémové programy vzduchotěsných fólií s příslušnými doplňky a propracovaným systémem řešení spojů a detailů, ovšem za předpokladu kvalitní a precizní realizace.

V souvislosti s vyhodnocením blower-door testu pasivního dřevodomu se zjistilo, že vzduchotěsná rovina v podobě OSB desky s přelepenými páskami může být nevyhovující z důvodu vysoké propustnosti samotné desky, i když výrobce této desky uváděl, že je vhodná pro pasivní domy. Majitel domu se po rozhovoru s výrobcem dozvěděl, že kvalitnější desky, které skutečně splňují tento standard, jsou určeny především pro zahraniční trh. Našinec, který dá často přednost nižší ceně před kvalitou, tedy nemusí nutně ušetřit. Správné stavební materiály je nutné vybírat precizně a s vědomím, že musejí sloužit několik desítek let.

Co říká praxe

Studie hodnocení pasivních domů na příkladě obytných komplexů z Rakouska dokazují, že spokojenost uživatelů s bydlením je vyšší než v konvenčních budovách. Jako citlivá se ukázala jedině fáze nastavování větrání a vytápění hned po nastěhování do nových bytů, proto byla zapotřebí náležitá komunikace s techniky a správou kvůli zamezení nespokojenosti uživatelů.

Po delším bydlení se život v pasivním domě posuzuje čím dál tím lépe: v letech 2007 až 2008 vzrostl v Utendorfgassu ve Vídni podíl vysokých sympatií k této formě bydlení z 84 % na 94 %. Energetický monitoring hodnotil 492 rakouských bytů v pasivním standardu. Naměřené hodnoty skutečné spotřeby tepla pro vytápění v průměru odpovídaly výpočtovým plánovaným hodnotám. Ale ztráty tepla v technických zařízeních při plánování pasivních bytových komplexů se většinou odhadovaly příliš optimisticky. Průměrné ztráty představují přibližně 7 kWh/(m² . a) pro vytápění dálkovým teplem a 8 kWh/(m² . a) u plynového vytápění. Ztráty v technických zařízeních u dálkově vytápěného obytného komplexu Solar City v Linci, který byl navržen podle evropského udržitelného vzoru, byly v rozmezí 5 až 15 kWh/(m² . a) v závislosti na tloušťce izolací potrubí a konceptu rozvodů. Tyto ztráty predikují nový potenciál úspor energie, které předpokládají pouze minimální zvýšení nákladů, ale vyžadují detailní projektování a precizní provedení. Tento potenciál se stává zajímavějším, pokud se současně zohlední i ztráty v rozvodech teplé vody. Odhaduje se, že kolem 40 % z přibližně 22 kWh/(m² . a)

konečné energie vynaložené na dálkové vytápění se dostane jako teplá voda k uživateli. U budov vytápěných pomocí elektřiny se ztráty v rozvodech vůbec nevyskytly, je ovšem třeba připomenout, že faktor primární energie a skleníkových plynů je u elektrické energie výrazně vyšší než u dálkového vytápění a vytápění zemním plynem.

Obytné komplexy v pasivním standardu spotřebují k vytápění místnosti přibližně 17 kWh/(m² . a) dodaného dálkového tepla na půdorysnou plochu, což představuje asi o 30 kWh/(m² . a) nebo asi o dvě třetiny méně energie než pro srovnatelné konvenční obytné budovy ve stejném období. To představuje průměrnou roční úsporu na jednu domácnost ve výši přibližně 2 500 kWh a zhruba 500 kg emisí skleníkových plynů (ekvivalent CO₂). Pro běžného uživatele to samozřejmě znamená nemalou finanční úsporu, která bude časem růst a bude mít charakter jakéhosi důchodového spoření.

Tepelný komfort

Při výstavbě pasivních rodinných domů je efektivní řešení umístit otopné zařízení v rámci objektu tak, aby byla minimalizována potřebná délka potrubí. K vytápění je výhodné používat tepelné čerpadlo, které pracuje podobně jako chladnička, ale na obráceném principu (dokáže odebírat energii z vody, ze vzduchu nebo země). Tepelné čerpadlo je schopné zajistit (ve srovnání s klasickým plynovým topením) až 80 % úspor. Ke své účinnosti potřebuje dodávku určitého množství elektrické energie, které je však výrazně nižší než to vyprodukované. Nejčastěji jde o poměr 1 : 3 (z 1 kW dodané elektřiny, která slouží k pohánění systému čerpadla, lze získat 3 kW tepla). Většinu tepelných ztrát v pasivních domech však pokryjí pasivní zisky (ze solárního záření, z odváděného vzduchu, ze spotřebičů a uživatelů). V období nejchladnějších dní v roce doplní chybějící množství tepla v interiéru ohřátý vzduch, který se ohřeje nejčastěji právě díky tepelnému čerpadlu.

Pro srovnání: k získání dostatečného tepelného komfortu vytopením pokoje o ploše 20 m² během studených oblačných dní stačí odhadem tepelný příkon 200 W. Obrazně řečeno k vytopení tohoto pokoje tedy postačí dvě 100wattové žárovky. Jistý německý podnikatel dokonce přišel na způsob, jak prodávat klasické žárovky s vysokým příkonem, aniž by porušoval legislativu Evropské unie. Propaguje je totiž nikoli jako světelný, ale jako tepelný zdroj v kategorii malá otopná tělesa, a to pod názvem tepelné koule.

Předpokládaný vývoj pasivních domů

V souvislosti se směrnicí 2002/91 ES Evropského parlamentu a přijetím nového usnesení v roce 2010 je možné očekávat velký tlak na snižování energetické spotřeby při provozu budov. V současné době se rozvíjí koncepce aktivního domu, který se v budoucnosti stane standardem nového bydlení. V podstatě jde o vylepšené pasivní domy, které kladou větší důraz na využití energie z obnovitelných zdrojů. Předpokládá se především širší využití sluneční energie. Domy tak získají nulový nebo plusový energetický standard. Od roku 2020 bude pravděpodobně možné stavět novostavby pouze podle nové směrnice, a to právě v tomto standardu. Evropská unie se totiž zavázala, že v roce 2020 ve srovnání s úrovní v roce 1990 sníží emise o 20 %, aby se zamezilo zvýšení průměrné globální teploty o více než 2 °C.

text: Ing. Monika Čuláková
foto: isifa.com, Createrra
zdroj: Vše o úsporách energie , JAGA GROUP, s.r.o.