Rekonstrukce domu do aktivního standardu

Rekonstrukce domu do aktivního standardu

22. 03. 2013
Diskuze (0)
Sdílet

Stavět domy, pro jejichž provoz nemusíme dodávat téměř žádnou energii, už v Evropě umíme. Ačkoli u nás nejsou zrovna běžné, v zemích jako je Rakousko, Německo či Dánsko už zvládají teorii i praxi a mají k dispozici potřebné materiály i technologie. Rekonstrukce […]

Stavět domy, pro jejichž provoz nemusíme dodávat téměř žádnou energii, už v Evropě umíme. Ačkoli u nás nejsou zrovna běžné, v zemích jako je Rakousko, Německo či Dánsko už zvládají teorii i praxi a mají k dispozici potřebné materiály i technologie. Rekonstrukce je však něco úplně jiného než novostavba. Tentokrát jsme se proto rozhodli představit vám rekonstrukci, k níž se její autoři postavili doslova ukázkově a díky níž získal starý dům přímo průkopnické vlastnosti.

 

O potřebě snížit energetickou náročnost budov se mluví i píše opravdu hodně. Přímo či nepřímo nás k tomu nutí Evropská unie, dodavatelé energie i příroda sama. Takových lidí, které fakta nepřesvědčila nebo je nezajímají, už asi zůstalo jen málo. Také v našem časopise jsme vám již dříve představili několik domů pasivních, našly se dokonce i nulové či aktivní, v drtivé většině se však jednalo o novostavby. Ty ale tvoří jen zanedbatelné procento existujících budov. Mnohem větší výzvou jsou rekonstrukce, a to jednak pro několikanásobně větší počet starých domů, které budou obnovu dříve či později potřebovat, a jednak proto, že rekonstrukce znamená vyrovnat se s mnohem větším množstvím různých omezení. Ale takový je reálný život – obvykle neposkytuje ideální podmínky.

Původní dvojdomek v hamburské čtvrti Wilhelmsburg poskytoval svým obyvatelům obytnou plochu 102 m2, po renovaci spojené s přestavbou budou mít k dispozici 189 m2.

Před rekonstrukcí – pohled z ulice Před rekonstrukcí – pohled ze zahrady

 

Jaký je aktivní dům
Aktivní (respektive nulový, případně plusový) je dům, který pro svůj provoz nepotřebuje dodávat zvenčí žádnou energii. Z obnovitelných zdrojů jí totiž dokáže sám vyrobit tolik, kolik spotřebuje, případně o něco víc. Po pravdě, tato bilance je jen teoretická – v praxi se totiž pro výrobu elektrické energie používají v drtivé většině fotovoltaické panely, které jí obvykle produkují nejvíce právě v době, kdy se jí v domě spotřebovává nejméně, a její uskladnění je ještě stále technicky i finančně poměrně náročné. Ačkoli jde o matematické srovnání energie spotřebované (dodané do domu z veřejné sítě) a vyprodukované (dodané domem do sítě), být na nule (i když teoreticky) je dobrý výsledek, protože dům vyrábí energii bez emisí CO2, a tedy bez negativního vlivu na životní prostředí.

Nulová spotřeba nestačí

Podle filozofie společnosti VELUX není cílem stavět jen energeticky úsporné domy, důležité je vytvořit takové energeticky efektivní domy, v nichž se bude i příjemně bydlet. Je tedy třeba najít rovnováhu mezi tím, jak objekt působí na životní prostředí (kolik spotřebuje energie, surovin, vyprodukuje emisí apod.), a vnitřním klimatem, které je důležité pro uživatele.


Adept s potenciálem soběstačnosti

Pro modelový projekt LichtAktiv Haus si jeho tvůrci vybrali polovinu dvojdomku z padesátých let minulého století v hamburské čtvrti Wilhelmsburg. Měl půdorys 8 × 8 m a menší přístavbu, která původně sloužila jako chlév. Obytnou budovu tvořily malé, tmavé místnosti s nízkými stropy a stavba měla zastaralé izolace i systém vytápění. Velkou předností domu však byla rozlehlá zahrada, která kdysi sloužila k samozásobování obyvatel zeleninou a ovocem. Právě tato tradice samozásobování inspirovala tým expertů kolem profesora Manfreda Heggera z Katedry projektování a energeticky úsporných staveb Technické univerzity v Darmstadtu k vytvoření projektu domu, jenž by byl soběstačný i energeticky.

O projektu Model Home 2020
Model Home 2020 je celoevropský projekt společnosti VELUX – na šesti modelových domech, které by měly postupně vzniknout v několika zemích Evropy, by měly být v praxi ověřeny teoretické požadavky na bydlení budoucnosti, to znamená spojení komfortu s energetickou efektivností a principy trvalé udržitelnosti. Jako první byl v roce 2009 v dánském městě Aarhus dokončen Dům pro život (Home for life). Druhým v pořadí byl Zelený maják (Green lighthouse) v dánském hlavním městě, který je součástí Kodaňské univerzity a je zároveň první veřejnou stavbou s nulovými emisemi CO2. Třetí, rodinný dům s názvem Sluneční dům (Sunlighthouse), stojí nedaleko Vídně v sousedním Rakousku; v HOME jste se o něm mohli dočíst v březnovém vydání. Letos dokončený LichtAktiv Haus je německým příspěvkem k nadnárodnímu projektu. Ukazuje možnosti rekonstrukce v dosažení zdravého vnitřního prostředí s dostatkem denního světla a čerstvého vzduchu, spolu s CO2 neutrální bilancí. Poslední dva objekty by měly stát ve Francii a v Anglii.
Další informace najdete na adrese: www.velux.de/modelhome

Přestavba plus přístavba

Při plánování rekonstrukce se zvažovalo několik variant – od základní modernizace existujícího objektu až po finančně náročnější a energeticky ambicióznější návrhy, u nichž by se obytná plocha domu zvětšila přístavbou. Protože šlo o vzorový dům, logicky se nakonec realizoval ten nejprogresivnější projekt, s moderní přístavbou a využitím špičkových technologií a materiálů.



Pohled na zrekonstruovaný dům z ulice.
Velký potenciál energetických úspor nabízelo využívání pasivních solárních zisků prostřednictvím střešních oken, která mají na celkové okenní ploše domu značný podíl

Pohled na zrekonstruovaný dům ze zahrady.
Orientace původní stavby je východ–západ, což pro energeticky efektivní stavbu nepředstavuje optimální řešení. Severojižní orientace, kterou autoři projektu zvolili pro novou přístavbu, umožnila nasměrovat střechu na jih (ideálně pro umístění fotovoltaiky a solárních panelů) a zároveň vzniklo za domem příjemné chráněné atrium.

Původní dům autoři projektu důkladně zateplili a postavili nový hambálkový krov s velkými střešními okny, díky nimž se dříve ponuré podkroví změnilo v příjemné obytné prostory. Dnes jsou v přízemí domu dva dětské pokoje a koupelna, pod šikmými stěnami v poschodí ložnice rodičů, šatna a druhá koupelna a úplně nahoře pod hřebenem střechy vznikla malá pracovna, která může příležitostně sloužit návštěvám. Prostor schodiště, které bylo předtím nejslabším bodem architektury celého domu, se díky novým proskleným plochám změnil v místo, kde se bude každý rád zdržovat. Okny, která mají od přízemí až po hřeben střechy celkovou výšku téměř pět metrů, sem totiž proudí příjemné světlo a otevírá se nádherný výhled do zahrady.

Zatímco původní stavba je zděná a dodatečně zateplená, přístavba je konstrukčně řešena jako nízkoenergetická dřevostavba. Dostatek denního světla a čerstvého vzduchu v interiéru jak v nové, tak i ve staré části domu zajišťují střešní okna spolu s fasádními.

Kontakt obytného prostoru se zahradou je tady vskutku těsný. Propojení interiéru s exteriérem a přechod mezi životem v domě a v zahradě poskytuje například chráněná terasa na východní straně přístavby, která navazuje na obývací pokoj.
Díky pásu oken, vysokému až pět metrů, se schodiště v původním domě změnilo z ponurého koutu v příjemný světlý prostor, z něhož je úžasný výhled do zeleně za domem.

Protože původní dům byl orientován ve směru východ–západ, což není pro energeticky efektivní stavby právě optimální, přístavbu otočili kolmo na něj. Severojižní orientace umožnila sklonit střechu, na níž jsou fotovoltaické a solární panely (umístěné ideálně na jih), a zároveň se za domem vytvořilo příjemné chráněné atrium. V přistavěné části vznikl moderní otevřený obytný prostor s obývacím pokojem, jídelnou a kuchyní, který je přes velká prosklení propojen se zahradou. Zatímco na východním konci, na straně obývacího pokoje, tvoří plynulý přechod mezi interiérem a zahradou obytná terasa, na západním konci, orientovaném do ulice, je přístřešek na auto, na který navazuje technická místnost, spíž a WC.

Důležité bilance domu
Cílem rekonstrukce domu z padesátých let 20. století v německém Hamburku bylo vytvořit zdravé vnitřní prostředí s dostatkem denního světla a čerstvého vzduchu tak, aby měl provoz domu neutrální bilanci CO2. Veškerá energie spotřebovaná v domácnosti (teplo na vytápění a ohřev vody, elektrická energie potřebná k provozu spotřebičů atd.) se tu pokrývá z obnovitelných zdrojů, tedy bez emisí CO2, a zároveň bez negativních vlivů na architekturu stavby či kvalitu a komfort bydlení.

Rovnováha zisků a ztrát

K tomu, aby dům dokázal sám pokrýt celou svoji energetickou potřebu, nestačí jen progresivní technologie na výrobu energie z obnovitelných zdrojů. V první řadě je bezpodmínečně nutné dosáhnout rozumné míry spotřeby, tepelných ztrát a pasivních solárních zisků – jen v takovém případě lze totiž mluvit o efektivním řešení.

Také ve Wilhelmsburgu bylo proto prvním krokem zlepšení tepelně-technických vlastností původních konstrukcí domu. Fasádu zateplili dvaceti centimetry tepelné izolace, v krovu má izolační vrstva tloušťku 30 cm. Vzhledem k malé výšce podlaží a chybějícímu podsklepení se na podlahy v přízemí položila polyuretanová izolace a na ni systém podlahového topení. Díky zlepšení tepelněizolačních vlastností a těsnosti obvodových konstrukcí bylo v domě dosaženo spotřeby primární energie 42,28 kWh/(m² . a), což je asi jen 24,5 % hodnoty, kterou pro tento typ budov povoluje německá norma.

Z přístavby můžete vyjít do zahrady téměř odkudkoli. Do otevřené obytné místnosti se vstupuje z oblasti kuchyně – vysoký kuchyňský nábytek za ní vytvořil chodbičku, kterou se dostanete až do zahrady (obrázek vlevo, na kuchyň tu navazuje spíž a WC, jímž se dá projít dále do technické místnosti a přístřešku na auto). Na opačném konci otevřeného denního prostoru se zase z obývacího pokoje vychází na krytou obytnou terasu (obrázek vpravo). Téměř celou střechu přístavby pokrývají fotovoltaické články a solární kolektory. Šedé polykrystalické fotovoltaické panely přitom autoři projektu vybírali tak, aby ladily s barevností celého domu.

K výrazným úsporám energie byl využit především velký potenciál oken – díky jejich velkorysé ploše, promyšleně navrženému rozmístění a též rozumnému poměru mezi jejich tepelněizolačními vlastnostmi (U) a propustností světla (g) bylo dosaženo nejen vysokých pasivních solárních zisků, a tím i úspory energie potřebné k vytápění, ale také vysokého činitele denní osvětlenosti, což pomohlo výrazně snížit spotřebu elektřiny na osvětlení.

Teplo z obnovitelných zdrojů dodává systém Solar Compleet, který kombinuje dva zdroje – solární kolektory (s plochou 22,5 m²), jež získávají teplo ze slunečního záření, a tepelné čerpadlo vzduch/voda. Systém zásobuje dům teplou vodou a zabezpečuje i podstatnou část energie na vytápění. Díky tomu, že je tepelné čerpadlo zapojeno přímo do solárního okruhu, má oproti klasickým zařízením až o 25 % vyšší účinnost (roční vytápěcí faktor 4,5).

Obytný prostor v přístavbě je otevřený a flexibilní. Interiér člení na obývací pokoj, jídelnu a kuchyň jen nábytek, působí tak přirozeně a zároveň umožňuje velkou variabilitu při používání. Původní budova by ani po rekonstrukci toto moderní dispoziční řešení neumožňovala.

Elektrická energie potřebná v domácnosti na osvětlení, provoz spotřebičů, pohon tepelného čerpadla apod. tvoří jen třetinu celkové spotřeby energie v domě. Stejné množství jí vyrobí fotovoltaický systém s plochou panelů asi 75 m², které spolu s teplovodními solárními kolektory pokrývají téměř celou střechu přístavby.

Místo klimatizace větrání

V našich zeměpisných šířkách je energie spotřebovaná na chlazení rodinného domu zbytečně „vyhozenou“ energií, navíc dodatečná instalace vzduchotechnických rozvodů při rekonstrukci je finančně náročnou záležitostí, proto byla tato oblast i v LichtAktiv Haus ideálním adeptem na úspory. Zároveň však bylo, podobně jako u nás, zabezpečení letní tepelné pohody v domě nesnadným úkolem. Zasklené plochy, které mají na jedné straně co nejúčinněji využívat pasivní solární zisky v zimě, bývají totiž na druhé straně příčinou přehřívání interiéru v létě. Tento problém vyřešili autoři rekonstrukce pomocí inteligentní automatizace – jednak pomocí stínicích prvků na oknech, ovládaných centrálním řídicím systémem, jednak systémem řízeného přirozeného větrání, které zajišťuje potřebnou výměnu vzduchu. Střešní i fasádní okna se otevírají a zavírají automaticky (podle teploty, koncentrace CO2 a vlhkosti vzduchu v interiéru), reagují však i na vnější podmínky, jako je silný vítr či déšť. V místnostech se tak stále udržuje zdravé a příjemné klima.

Asi polovinu přízemí původního domu zabraly po rekonstrukci dětské pokoje, v druhé části je velkorysá koupelna a schodiště. Světlé barvy ještě více zvýraznily optimistický dojem z moderního vzdušného interiéru plného slunce. (Ve všech obytných místnostech je podlahové vytápění.) Soběstačnost v zásobování ovocem a zeleninou byla pro návrh modelového, energeticky soběstačného domu prvotní inspirací a nezapomnělo se na ni ani v nové zahradě.

V nadcházejících měsících bude dům přístupný veřejnosti a následně se prodá. Partneři projektu však budou experimentální objekt nadále sledovat, aby mohli posoudit, jak se novým obyvatelům osvědčí během skutečného užívání.

Úspornější způsob vytápění
U systému Solar Compleet se teplá voda vyprodukovaná tepelným čerpadlem nepřivádí nejprve do akumulační nádrže, ale rovnou do okruhu vytápění. Nedochází tak ke ztrátám, které jsou spojeny s hromaděním energie v nádrži, a celková energetická náročnost systému je nižší než u klasických řešení.

Okenní paradox
Návrh oken v domě by měl být důkladně promyšlený. Jsou totiž cestou nejen pro únik tepla z interiéru v zimě, ale i pro pasivní solární zisky, denní světlo a čerstvý vzduch. Se zvyšující se tepelněizolační schopností zasklení (U) se zároveň snižuje prostup denního světla (g). Proto pokud jde o parametry, velikost i umístění zasklených ploch, je důležité hledat optimální kompromis tak, aby byly v zimě pasivní solární zisky vyšší než tepelné ztráty. Okna mají též zásadní vliv na komfort bydlení – nedostatečně prosluněný interiér neprospívá lidskému zdraví, psychické pohodě ani spotřebě energie na umělé osvětlení.

Na rekonstrukci domu se podíleli:
plán projektu: Technická univerzita Darmstadt, Katedra projektování a energeticky šetrných staveb, prof. Manfred Hegger
koncepce: Katharina Fey (TU Darmstadt)
architekti: Ostermann Architekten
energetická koncepce: HL-Technik, prof. Klaus Daniels
světelná koncepce: prof. Peter Andres PLDA
statika: TSB-Ingenieure, prof. Karsten Tichelmann
partneři: VKR Group (Sonnenkraft, Velfac, WindowMaster)
spolupracující partneři: Eternit, Gira, Grohe, Keramag, Knauf, Knauf Insulation, Nolte Küchen, Somfy


TEXT: Erika Kuhnová z podkladů firmy VELUX
FOTO: VELUX / Adam Mørk
Odpovědná redaktorka: Zuzana Hošková
Zdroj: časopis HOME 2011 JAGA MEDIA, s.r.o.

Kategorie: NED a pasivní domy Rekonstrukce domu Rekonstrukce střechy
Tagy: dum hambalkový krov nizkoenergeticky rekonstrukce rodinny
Sdílejte článek

Diskuze