DIPLOMOVÁ PRÁCE MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ. Hodnocení parametrů dřevostavby rámové konstrukce LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva

Hodnocení parametrů dřevostavby rámové konstrukce

DIPLOMOVÁ PRÁCE

Vedoucí práce:

Vypracoval:

doc. Dr. Ing. Zdeňka Havířová

Bc. Tomáš Mansbart Brno 2010

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: „Hodnocení parametrů dřevostavby rámové konstrukce“ zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne 21. 4. 2008

....................................... podpis studenta

Obrázek 1. Fort Nelson First Nation Multiplex - Fort Nelson, BC designed by Lubor Trubka (www.lubortrubka.com)

Poděkování:

Chtěl bych poděkovat doc. Dr. Ing. Zdeňce Havířové za trpělivost a odborné rady při tvorbě této práce, panu Zdeňku Kaňovi za zázemí a praktické zkušenosti a také všem pracovníkům Mendelovy Univerzity za krásná období vysokoškolského studia a samozřejmě rodině a přátelům, kteří mě v mé práci podporovali.

Jméno studenta:

Bc.Tomáš Mansbart

Název diplomové práce:

Hodnocení parametrů dřevostavby rámové konstrukce

Abstrakt: Diplomová práce se bude zabývat posouzením parametrů dřevostaveb rámové konstrukce s ohledem na ekologickou náročnost stavby. Hodnotícími parametry bude: spotřeba energie z neobnovitelných zdrojů (PEI), potencionál globálního oteplování (GWP) a potencionál okyselení prostředí (AP). Skladby obvodového pláště, převzaté od firmy HLC spol.s.r.o., budou použity na referenční dům a ohodnoceny jednotlivými ukazateli ekologické náročnosti. Tyto parametry budou srovnány také s cenou zvoleného řešení stavby. Hodnoty použité pro hodnotící parametry vycházejí z údajů Energieinstitutu ve Vorarlbergu. Cílem porovnání jednotlivých variant je určit hlavní faktory, ovlivňující náročnost stavby na životní prostředí a prakticky aplikovat poznatky o ekologické náročnosti materiálů při rozhodovacím procesu.

Klíčová slova:

Dřevostavby Rámová konstrukce Udržitelná výstavba Ekologické hodnocení Tepelná izolace

Student Name:

Bc.Tomáš Mansbart

Title of work:

Evaluation parameters of frame construction for woodbuildings

Abstrakt: Thesis will deal with writing up characteristics parameters of frame construction for wood buildings with reference to ecological heftiness construction. Compared characteristics will be: energy from non-renewable energy source(PEI), global warming potential (GWP) and acidification potential (AP). Composition of external cladding, taken from company HLC spol.s.r.o., will be used on referential house and evaluation individual roadsings ecological heftiness. These parameters also will be flattened with price for solution building. Valuables is used for evaluation parameters appear from datas Energieinstitut in Vorarlberg. Objective of comparing particular variants is determining main factor, where are influencing heftiness building on environment and practically applying knowledge about ecological heftiness materials for determination between diferent variants.

Key words:

Wood building Frame construction Sustainable construction Ecological classification Heat isulation

Obsah práce: 1

Úvod ........................................................................................................................ 1

2

Cíl Práce .................................................................................................................. 2

3

Metodika.................................................................................................................. 3

4

Současný stav řešené problematiky......................................................................... 4

5

6

7

8

4.1

Výstavba a společnost .................................................................................... 4

4.2

Politika a veřejné finance ve vztahu k nízkoenergetické výstavbě................. 7

4.3

Počátky nízkoenergetické výstavby................................................................ 8

4.4

Udržitelná výstavba budov ........................................................................... 10

Ukazatele energetické a ekologické náročnosti budovy....................................... 11 5.1

Primární energie provozu budov a ekvivalentní emise................................. 11

5.2

Hodnoty energií svázaných v budově........................................................... 12

5.3

Definice ukazatelů ........................................................................................ 12

5.4

Kritéria pro porovnávání variant budov ....................................................... 13

5.5

Hodnoty ukazatelů pro výpočty.................................................................... 14

Vstupní parametry řešených budov....................................................................... 15 6.1

Základní parametry zkoumaných budov ...................................................... 15

6.2

Popis referenční budovy pro variantu Standart a Pasiv ................................ 16

6.3

Popis referenční budovy pro variantu Ekopasiv ........................................... 16

6.4

Zvolené varianty skladeb stěn ...................................................................... 17

6.4.1

Varianta HLC Standart............................................................................. 17

6.4.2

Varianta HLC Pasiv ................................................................................. 20

6.4.3

Varianta HLC ekopasiv............................................................................ 21

Výpočet ukazatelů energetické a ekologické náročnosti budovy......................... 26 7.1

Metodika výpočtu hodnotících ukazatelů budovy ........................................ 26

7.2

Výsledky výpočtu hodnotících ukazatelů budovy ........................................ 28

Kalkulace ceny stavby pro zvolené skladby.......................................................... 34 8.1

Metodika výpočtu ceny ................................................................................ 34

8.2

Ceny jednotlivých variant............................................................................. 34

9

Diskuze výsledků .................................................................................................. 38

10

Závěr...................................................................................................................... 40

11

Seznam použité literatury...................................................................................... 41

12

Seznam použitých obrázků.................................................................................... 43

13

Seznam grafů......................................................................................................... 43

14

Seznam tabulek ..................................................................................................... 43

1 Úvod Vzrůstající výstavba dřevostaveb v České republice je stále viditelnější. Dřevostavby jako takové se již dostaly do podvědomí mladých lidí, kteří uvažují o dřevě jako alternativě k ostatním stavebním materiálům. Dřevo a materiály na bázi dřeva se staly rovnocenným soupeřem betonu a cihel tím, že mohou dosáhnout stejných parametru materiálu, požadovaného pro obytné budovy dobře volenou konstrukcí. V tomto směru jdou však dřevostavby mnohem dále a nabízejí nové vlastnosti a nové parametry, které zděné stavby mohou jen těžko dosáhnout. Je však třeba tyto vlastnosti zkoumat a porovnávat jejich komparativní výhody a přínosy. Výrazné rozšíření výstavby dřevostaveb však významně podpořil jeden parametr, který odráží způsob uvažování lidí, kteří si takovou stavbu zvolí. Tímto parametrem je dopad na životní prostředí. Je zde obrovský potenciál lidí, kteří stále častěji volí produkty ekologičtější a hlavně přírodní a lze vidět spoustu příkladů, kdy si již producenti všimly těchto rozrůstajících se skupin a zaměřují se na výrobky s nálepkou „ekologické“. Problémem však zůstává a u dřevostaveb je to také vidět, že je těžké určit měřítka ekologie dané konstrukce, nebo výrobku. Pro stavby jsou zformovány parametry jako jsou zabudovaná („šedá“) energie, spotřeba CO2 pro výrobu materiálu a produkce SO2 při výrobě materiálu.V těchto parametrech je dřevo a materiály na bázi dřeva nedostižné pro zděné stavby a stávají se příslovečnými „esy“, které drží výrobci dřevostaveb v ruce. Zákazník, který se pomocí těchto parametrů rozhoduje, chce však dále vědět, jak se tyto parametry chovají u různých typů dřevostaveb a jaký to má vliv na cenu stavby. Toto je problematika, která zde není komplexně zpracovaná a je řešena odkazem na obecné tvrzení, že dřevostavby jsou ekologické. Tato práce se zabývá způsoby, jak lze stavby podle ekologických kritérií hodnotit a jaké důsledky má volba materiálu a konstrukce na ekologickou stopu stavby.

-1-

2 Cíl Práce Tato diplomová práce si klade za cíl určit, jak se změní ukazatele náročnosti stavby na životní prostředí, pokud použijeme jinou skladbu stěn, nebo pokud změníme způsob, jakým je stavba do zástavby zařazena. Hlavními ukazateli, které budou v na zvolených stavbách uplatněny, jsou energie na získání suroviny, potenciál globálního oteplování a potenciál okyselování životního prostředí. V energii na získání suroviny (PEI) je zahrnuta energie na výrobu a dopravu materiálu pro stavbu a častěji je známa pod pojmem „šedá energie“. Potenciál globálního oteplování (GWP) je ukazatel, který hodnotí kolik kg CO2 se uvolní při výrobě materiálu a jak se tedy zvýší objem skleníkového plynu CO2 v ovzduší. Třetím parametrem je potenciál okyselování životního prostředí (AP) a udává, kolik kilogramů SO2 je do ovzduší vyrobeno při produkci tohoto materiálu. Skladby jednotlivých variant domů budou voleny tak, aby dispozice v domě byly srovnatelné a tedy byla podobná i celková plocha místností. Umožní nám to vyhodnotit, která varianta bude z výše zmíněných hledisek nejvýhodnější. Poté budou výsledné parametry porovnány s těmi, které jsou pro zákazníka neméně důležité a jsou to cena a náročnost budovy na provoz. Tyto parametry budou vycházet z normových požadavků, zejména pak požadavky na tepelnou izolaci obálky budovy. V závěru budou zhodnoceny trendy, kterými by se mohly budoucí konstrukce dřevostaveb ubírat a alternativy, které jsou z hlediska dopadu na životní prostředí výhodnější.

-2-

3 Metodika 1.

V úvodní části bude posouzen stav řešené problematiky. Hlavním úkolem této kapitoly bude zhodnotit vztah společnost a nízkoenergetická výstavba. Budou shrnuty zdroje, zabývající se problematikou ekologického hodnocení stavby.

2.

Budou vybrány typové domy zastupující tři základní možnosti uspořádání domů v zástavbě. Jsou to dům samostatně stojící, dvojdomek a dům v řadové zástavbě. Pro tyto domy budou použity skladby rámové konstrukce, používané firmou H.L.C.. Domy budou rozděleny do posuzovací tabulky.

3.

Vyčíslení ukazatelů ekologické náročnosti stavby pro jednotlivé materiály, pro použité typové skladby obálky budovy a pro stavby jako celku. Zhodnocení možného vlivu skladeb a postavení stavby v zástavbě na zjištěné ukazatele.

4.

Výpočet a posouzení ceny vybraných variant domů a zhodnocení vztahu cena-ekologie

5.

Celkové zhodnocení zjištěných parametrů a posouzení vhodnosti daných řešení z hlediska ekologické náročnosti staveb a z hlediska spotřeby tepla na vytápění. Grafické porovnání zjištěných výsledků.

6.

Závěrečné zhodnocení přínosu diplomové práce v praxi a zpracování nejvhodnějšího způsobu řazení domů v zástavbě.

-3-

4 Současný stav řešené problematiky 4.1

Výstavba a společnost

Současná výstavba domů v české republice doznala výrazného posunu a to směrem ke snižování energetické náročnosti jak výstavby, tak pozdějšího provozu staveb. Je již také znát jistá změna v myšlení, jak by měl budoucí dům fungovat a co všechno by měl splňovat. Hlavním důvodem, proč došlo k těmto posunům je zpřísnění požadavků na obvodový plášť budov vycházející z aktualizovaného vydání normy ČSN 73 0540 – 2 Požadavky z roku 2007, která mimo jiné zpřísnila nároky na tepelnou koncepci budovy. Z této normy také vychází povinnost přikládat ke každé nové stavbě energetický průkaz obálky budovy, který musí prokázat splnění požadavků normy. Tímto vznikl dokument, kterým si stavebník může ověřit, do jaké míry je jeho dům energeticky náročný. Nepřímo jsou takto podpořeny dřevostavby, které dokáží účinně konkurovat klasickým materiálům jako jsou například broušené cihelné bloky a zároveň dosáhnout vyššího standartu energetické náročnosti budovy.[4][5] Jedním z dalších důvodů, proč jít směrem k energeticky úspornějšímu bydlení je program Ministerstva životního prostředí administrovaný Státním fondem životního prostředí ČR zaměřený na úspory energie a obnovitelné zdroje domácnosti v rodinných a bytových domech. Tento program se nazývá Zelená úsporám a jeho cílem je zajistit

realizaci

opatření

vedoucích

k úsporám energie a využití obnovitelných zdrojů energie v bytových a rodinných Obrázek 2. greenconstruction.ca domech. Tyto novinky způsobily ve společnosti zájem o témata jako je udržitelná výstavba budov, dopady výstavby na životní prostředí, spotřeba CO2 na výstavbu a provoz budov apod. Na tyto a další otázky se pokouší odpovědět nejen projektanti a výzkumní pracovníci, ale i stavební firmy, které tak můžou prokázat zájem o výstavbu ekologičtějším a energeticky méně náročným způsobem. Potenciál úspor energie a snižování environmentálního zatížení v souvislosti s budovami je lákavý především pro jejich značný rozsah, nezpochybnitelnou dlouhodobost -4-

na rozdíl od jiných oblastí výroby a služeb, skutečnou využitelnost jejich podstatné části již dnes známými a ověřenými technologiemi, i ekonomickou atraktivnost při využívání alespoň části tohoto potenciálu, a to i při dnešních cenách energie [1]. Vyspělost společnosti se dá měřit zodpovědností v přístupu k novým výzvám, i když mohou zdát z krátkodobého hlediska omezující nebo investičně náročnější. Za skvělý příklad takového postupu je jistě možné označit švýcarské dokumenty Cesta ke snižování potřeby energie SIA [23] a společnost 2000 W [24].[2] Motivace

k prosazování

nízkoenergetické výstavby mohou být založeny na různých principech – dokument SIA představuje „přístup zdola“ tj. stanovuje dlouhodobé cíle a vychází z dosaženého poznání a stavu techniky. Takové „utahování šroubů“ se vyznačuje vynikající kontinuitou – to co bylo doporučením dříve , se stává povinností dnes a nová doporučení jdou opět výrazně dále (viz ČSN 73 0540:2 [ 25]). Objevuje se zde statisticky kvalitně a hlavně názorně zpracovaný

přístup,

přiřazující Obrázek 3. www.environmenteast.org.uk budovám určitá množství potřebné energie[2]:

Energie pro jejich vznik ( tzv. šedá nebo svázaná energie – embodied energy [3])

Energie potřebná na vytvoření požadovaného stavu vnitřního prostředí

Energie na domácnosti a další elektrické spotřebiče a umělé osvětlení

Energie v souvislosti s vyvolanou

mobilitou

(existence budovy

v určitém místě vždy vyvolá nutnost dopravy, velmi odlišnou podle vzdálenosti k místům dalších aktivit, bydlení, atd. Hodnoty jsou výrazně závislé na dostupnosti veřejné dopravy.

Společnost 2000 W [24] představuje rámcový „přístup shora“ s využitím globálních indikátorů. Statistickými metodami byl vypočten stálý energetický výkon připadající na -5-

jednoho obyvatele vyspělé Evropy vy výši přes 6000 W v primární energii. Pro porovnání, na jednoho obyvatele USA připadá asi třikrát více (přibližně 18 000 W), na jednoho obyvatele Bangladéše asi desetkrát méně (okolo 600 W) Výpočet předpovídá vývoj v zemích jako je Indie a Čína, a v dalším rozvojovém světě na jedné straně a přijatelnost energetické produkce v celosvětovém měřítku podle zásad udržitelnosti na straně druhé. Z toho pak vyplývá dlouhodobě udržitelný cíl nepřekročení stálého výkonu 2000 W na obyvatele planety, což je o něco více, než je současný globální průměr. Tomu odpovídá 17 500 kWh/a na osobu v primární energii. Toto množství energie má zajistit, aby každá společnost měla dostatek energetických zdrojů pro svůj rozvoj a přiměřený komfort, tedy podmínky pro ekonomickou a společenskou udržitelnost. Pro stabilizaci klimatu a šetření přírodních zdrojů by měla být z oněch 2000 W nejvýše jedna čtvrtina (500 W) pokryta pomocí fosilních zdrojů a 1500 W ze zdrojů obnovitelných. Tím by byl také přibližně plněn cíl stanovený klimatology, totiž udržet produkci emisí CO2 na hodnotách přibližně 1 tuny na obyvatele ročně. Prověření fondu budov, současných a budoucích stavebně-energetických standardů na straně jedné a zpřísněných požadavků na emise CO2 na straně druhé (redukce o dvě třetiny v roce 2050!)vedlo k těmto závěrům [2]:

Současný fond budov (Švýcarsko) není sám o sobě schopen tyto cíle splnit

Nejlepších výsledků se dosahuje v kombinaci pasivních budov domů vytápěných pomocí obnovitelné energie.

Další zpřísnění standardů za úroveň pasivního domu nemá příliš význam.

Významně redukovány musí být další části energetické spotřeby při provozu budovy (příprava teplé vody, elektrické spotřebiče, svázaná energie).

Měl by být kontrolován nárůst obytné plochy. Přednost by měla mít zástavba ve stávajících sídlech před novostavbami na zelené louce.

Požadavek standartu pasivního domu z hlediska primární energie by měl být dále snížen ze 120 na 110 kWh/(m2a) [24].

Jistou výhodou české situace můžeme vidět v tom, že pro hledání vlastního přístupu k těmto otázkám lze využít inspirace zahraničními prověřenými přístupy, jak ve společenském rámci, jej je uveden o v příkladu výše, tak v konkrétních technických řešeních. [2]

-6-

4.2 Politika a veřejné finance ve vztahu k nízkoenergetické výstavbě. Potřeba razantních kroků vedoucích k úsporám energie je probírána na mnoha politických fórech různých úrovní. Evropský parlament vyzval svým usnesením z 31.1.2008 [26] Evropskou komisi, aby navrhla „závazné požadavky, podle nichž by všechny nové budovy vyžadující vytápění či chlazení musely být od roku 2011 postaveny podle norem pro pasivní domy nebo obdobných norem pro nebytové domy…“ Současně přitom musel konstatovat, že né všechny země dostatečně korektně splnili dosavadní požadavky vyjádřené ve směrnici o energetické náročnosti budov (EPBD [27]), která sama o sobě žádná společná kritéria nestanoví a jen ukládá povinnost členským zemím energetickou náročnost budov vůbec hodnotit.[2] Úloha veřejných rozpočtů je jasně dvojí: chovat se jako řádný hospodář a současně plnit funkci vzoru pro ostatní. Zemské předpisy ve Vorarlbersku

již

jednoznačně

trvají

od

roku na

2007

dosažení

standartu pasivních domů pro všechny novostavby sociálního bydlení [28]. Při energetické obnově budov se nesmí Obrázek 4. ec.europa.eu překračovat hodnota měrné potřeby tepla ve výši 30 kWh/(m2a). Dolnorakouská zemská vláda rozhodla, že všechny novostavby v jejím vlastnictví (vládní budovy a další úřady) musí od roku 2008 dosáhnout úrovně pasivního domu [29]. Veřejná správa může dát jasný signál v tomto směru i nepřímo: zahrnutím přísných energetických požadavků do zastavovacích podmínek při přípravě nových území určených pro výstavbu (projekt Eurogate ve Vídni s 1700 bytovými jednotkami v pasivních domech a další připravované projekty), bonifikaci ceny prodávaných pozemků, apod. Veřejné zájmy mohou být v oblasti nízkoenergetické výstavby vyjadřovány různými způsoby a mohou být stanovovány nejrůznější dlouhodobé strategické cíle a systémy pobídek ve formě podpor, daňových úlev, podpor hypoték atd. [2]

-7-

4.3

Počátky nízkoenergetické výstavby

Počátek nízkoenergetické výstavby je možné sledovat už při prvních stavbách, sloužících jako lidská obydlí. Výstavbou primitivního domu, který má základní dřevěnou kostru se stěnami z hlíny a drnů jsou omezeny povětrnostní vlivy exteriéru a tloušťka stěny udávala potřeby na velikost ohniště. Jiným příkladem je eskymácké iglú, kde je využito ideálního tvaru obálky budovy - koule, kde minimální plocha stěny dává maximální vnitřní prostor. Nejvíce stavění

se

vzdaluje

nízkoenergetickému „velká“

architektura

(kostely, katedrály, zámky, mrakodrapy bank,

apod.).

Raná,

jasně

solární

architektura je prokázána v době před 3100 lety u severoamerických indiánů a před 2500 lety v Řecku a Číně. Záměr využít sluneční energii je jasně patrný v běžném řešení fasád ve starém Řecku u staveb vyššího standartu. Sloupová

představba,

většinou

s trojúhelníkovým štítovým prvkem zvaným tympanon zastiňovala v létě jižní okna a Obrázek 5. O.Humm, Nízkoenergetické domy 1999 umožňovala využití slunečního záření v zimě. V mnoha případech odpovídala hloubka sloupové haly požadavkům pasivního využívání sluneční energie)[6][7]. Jedním z důležitých objevů, které způsobily v polovině sedmdesátých let minulého století v Americe doslova boom solárních panelů je vzduchový kolektor známý jako „Troubeho stěna“. Tento prvek představil v roce 1882 Edward S. Morse a nastartoval tak nízkoenergetickou výstavbu první generace. Tato stěna byla hlavním zdrojem tepla a domy byly stavěny jakoby kolem Troubeho stěny. Tato výstavba se však potýkala s řadou problémů. Z těch nejdůležitějších je to podceňování tepelných ztrát objektu, vysoké přehřívání objektů způsobené velkými prosklenými plochami. Dále pak absence řešení tepelných mostů, které dále zvyšovaly tepelné ztráty budovy a v neposlední řadě také nízká vzduchotěsnost objektu. Tyto nejvýraznější problémy první generace nízkoenergetických

-8-

domů výrazně snižovaly komfort bydlení v takovýchto stavbách. Ve dne a zvláště v letních slunných měsících byl dům často přehřát a nedařilo se dům chladit. Vzhledem k nízké akumulační schopnosti stěn pak dům v nočních hodinách rychle vychladl a vznikal tak opačný extrém příliš chladného domu. [11][12] Tyto

a

další

důsledky

tepelné

nevyrovnanosti zdroje vytápění byly řešeny v druhé generaci nízkoenergetické výstavby. Průkopnickým domem byl experimentální dům Philips postaven roku 1974. V jeho koncepci se objevil nový prvek, a to akumulační vrstva. Zpravidla byla ve formě kameninového zásobníku, do kterém se teplo,

získané

uchovalo

a

ze

slunečních

uvolňovalo

době

paprsků absence

slunečního záření. Prakticky se jednalo o jakýsi

samocirkulační

okruh,

který

energeticky živila jižní Torubeho stěna a tato energie byla uchována v severní stěně složené ze dvou mezistěn vyplněných kamenivem. Pohon vzduchu byl urychlován pomocí ventilátorů. U této výstavby byl rovněž zvýšen standart tepelné izolace objektu

a

zvýšena

vzduchotěsnost Obrázek 6. O.Humm, Nízkoenergetické domy konstrukce což poskytlo architektům a 1999 konstruktérům směr, kterým se bude nízkoenergetická výstavba ubírat. Jedním z dalších výrazných impulzů, které podpořily nízkoenergetické stavby byla nová stavební norma. Ta vyšla ve Švédsku v roce 1975 s označením SBN 75 a položila tak základ a podporu nízkoenergetického stavění nejen v legislativě. Pro zajímavost, norma vyžadovala splnění následujících parametrů hodnot součinitele prostupu tepla K: -

stěna 0,3 W/(m2K)

-

střecha 0,2 W/(m2K)

-

podlaha 0,3 W/(m2K)

-

okna 2,0 W/(m2K) -9-

V praxi to znamenalo každý objekt tepelně izolovat a to přibližně 12 cm kvalitní tepelné izolace[6]. Tato norma ukázala na způsob, jak vložit energetickou koncepci výstavby do pomyslných mezí a přimět tak stavitele přemýšlet úsporněji při rekonstrukcích či nové výstavbě. Nutno dodat, že stavba domů a obecně výstavba je jeden z velmi nepružných odvětví průmyslu a reakce na jakoukoliv změnu v koncepci je velmi zdlouhavá. Je to dáno zejména životností stavby, která bývá zpravidla 40 a více let. Nejvýraznějších změn v myšlení lidí bývá dosaženo při posunu generace a potřebě mladých lidí bydlet jinak než jejich rodiče. Zpravidla nejradikálnějších změn stavba dosáhne při obydlení starého domu mladými lidmi. Ti tak chtějí dosáhnout odlišnosti ve stylu bydlení a jít takzvaně „s dobou“. Tento faktor je třeba brát do úvahy při plánování a prosazování nových konceptů ve stavebnictví.

4.4

Udržitelná výstavba budov

Čím níže se budeme dostávat v deklarované potřebě tepla na vytápění, tím více se budeme muset zabývat ostatními energetickými potřebami provozu budov a dále uvažovat v obecnějších souvislostech [15]. Ke konci devadesátých let dvacátého století se z terminologie udržitelného rozvoje společnosti začínají odvozovat požadavky na výstavbu a objevují se dosud neznámé pojmy udržitelné výstavby (sustainable construction). Pojem udržitelnosti (sustainability) je odvozen od požadavků zajištění udržitelného rozvoje Země, jak to uvádí např. dokument OSN Agenda 21 [16]. Z tohoto dokumentu pak vychází AGENDA 21 On sustainable construction [17] s obecně formulovanými úkoly pro stavebnictví [1]. Cesty snižování environmentálního zatížení v souvislosti s budovami jsou velmi různorodé. Společným znakem by měl být soulad s obecně formulovanými požadavky udržitelnosti, kam lze kromě kvalitního vnitřního prostředí a nízké produkce škodlivin všeho druhu a energetických souvislostí zařadit i otázky sociální a ekonomické. Můžeme z toho odvodit snadno srozumitelný dílčí závěr, že je vhodné navrhovat taková řešení budov, aby bylo požadavku nízké energetické náročnosti budov dosahováno efektivně, tedy zejména s nízkou investiční náročností a s malou zátěží pro životní prostředí, po celý životní cyklus budovy. Výsledné energetické vlastnosti budovy lze zpravidla nejlépe ovlivnit při vytváření celkové koncepce v přípravné fázi projektu, zejména dobrou koordinací s koncepcí nosné funkce, vytápění a osvětlení budovy. Taková koncepce by měla být charakterizována mimo jiné vyvážeností objemového a konstrukčně technologického řešení všech prostorů a konstrukcí, při nejnižší energetické náročnosti budovy[18].

- 10 -

Takto o problematice

environmentálního zatížení pojednává deklarativní část ČSN 73 0540:2(2002), která je psána s jistým odborným přesahem, aby zprostředkovala myšlenku nezbytnosti integrovaného přístupu k navrhování [1].

5 Ukazatele energetické a ekologické náročnosti budovy. 5.1

Primární energie provozu budov a ekvivalentní emise

Z hlediska společnosti a ochrany životního prostředí není informace o spotřebě energie měřené na vstupu do budovy dostačující. Důležitější je množství primární energie, která k tomuto účelu musela být v nějakém energetickém systému uvolněna a transportována do místa spotřeby. V tomto smyslu se rozšíří energetické bilance budovy. [1] Známou skutečností je, že běžné elektrárny pracují s účinností jen okolo 30 %. Pak tedy faktor energetické přeměny bude číslo přibližně rovné 3. Zjednodušeně řečeno, na jednu kilowatthodinu na elektroměru připadají přibližně 3 kilowatthodiny primární energie. Po započtení ztrát přenosem elektrické energie i ztrát vyplývajících z potřeby výstavby a údržby přenosových zařízení bude toto číslo ještě vyšší. Z tohoto pohledu jsou na tom lépe paliva jako zemní plyn i topný olej. Nepříznivé parametry elektrické energie by nás měly motivovat k jejímu co nejefektivnějšímu využití (co nejvyšší redukci spotřeby a k co nejúčinnějším energetickým systémům. [1] Ani systémy využívající obnovitelných zdrojů energie pochopitelně nemají faktor energetické přeměny roven nule. Vždy je tam jistý

a nezanedbatelný podíl energie

neobnovitelného původu (elektřina na pohon čerpadel, vliv dopravy a zpracování paliv atd. ) [1] Využití tepelných čerpadel nepříznivou hodnotu faktoru energetické přeměny elektrické energie zlepšuje jen částečně [19]. Čím je topný faktor tepelného čerpadla vyšší, tím je zlepšení větší. Pozor ale na teplotní závislost hodnoty topného faktoru, což je zásadním problémem hlavně u čerpadel využívajících energie z venkovního vzduchu, který při velmi nízkých venkovních teplotách bývá dokonce přepnut do režimu přímotopného vytápění. [1] S volbou energetického systému souvisí i produkce ekvivalentních emisí CO2, která je v současné době velmi sledovaná v souvislosti s globálním oteplováním.Hodnocení primární energie a hodnocení z hlediska produkce CO2 zavádí i směrnice Evropské Unie O energetické náročnosti budov (EPBD) [20]

- 11 -

5.2

Hodnoty energií svázaných v budově

Pro názornost můžeme budovu přirovnat k živému organismu a sledovat její projevy, kterými ovlivňuje svoje okolí na místní (bezprostřední, lokální) úrovni, na úrovni regionální i na úrovni globální. Z tohoto pohledu můžeme hodnotit kvalitu vnitřního prostředí, spotřebu zdrojů, znečišťování životního prostředí, i sociální souvislosti existence každé budovy[21]. Tento výčet však ještě není konečný. O stavbě je nutné uvažovat jako o celku a zvážit tak energii nejen na provoz budovy (kap. 4.1) ale i na výstavbu a recyklaci budovy. U starší zástavby byl poměr mezi Výrobní energií a provozní energií přibližně 1:7 až 1:10. Energie, spotřebovaná při provozu budovy byla tedy výrazně vyšší a bylo možné stavby podle tohoto parametru hodnotit. Tento poměr se však snižuje u výstavby nízkoenergetické, kde se pohybuje v hodnotách 1:3 se současným celkovým snížením absolutních hodnot. Energie, zabudovaná ve stavbě tak činí celou čtvrtinu energie pro provoz budovy a je zde předpoklad dalšího posunu tohoto poměru.

5.3

Definice ukazatelů

Na začátek je třeba položit si několik zásadních otázek. Proč zjišťovat množství zabudované energie? K čemu nám zjištěné hodnoty pomohou a jak je lze v praxi uplatnit? Předně je třeba uvažovat, jak budova působí na své okolí. Jak působí na bezprostřední okolí, na danou lokalitu, region, případně globální důsledky výstavby. Dále má budova své fáze existence. Na počátku je výroba materiálů, doprava a výstavba budovy. Následuje její provoz a energetické nároky na něj a v neposlední řadě likvidace budovy a dopad vzniklých odpadů na životní prostředí. [13] Pro hodnocení škodlivin, které jsou uvolňovány v jednotlivých fázích existence budovy je možné stanovit takzvaný potenciál globálního oteplování (GWP). Pro jednoduché vyčíslení a interpretaci potenciálu globálního oteplování se používá ukazatel ekvivalentních emisí CO2, které jsou vypuštěny do ovzduší při tvorbě daného materiálu. Prakticky tedy čím je vyšší potřeba energie při výrobě materiálu, tím je vyšší i ekvivalent emisí. Lze tak určit, kolik kilogramů CO2 ekvivalentně vypustíme do ovzduší na výstavbu jednoho domu pokud spočítáme všechny dílčí materiály, ze kterých se dům skládá. V případě dřeva jako použitého materiálu však vstupuje faktor, který může tento ukazadel oproti zděné stavbě značně vylepšit. Dřevo jako surovina při své výrobě (růstu stromu v lese) přeměňuje CO2 z ovzduší na kyslík, který dýcháme. Dokáže tak během svého růstu spotřebovat více CO2 než kolik se ho uvolní při zpracování. Do jaké míry se tento faktor promítne do celkové bilance je na zvážení ale význam to nebude malý. [14]

- 12 -

Dalším z parametrů, kterým se dá stavba hodnotit je potencionál okyselování prostředí (AP), který pracuje obdobně, jako potencionál globálního oteplování s ekvivalentní veličinou a to SO2 . Oxid siřičitý není jedinou látkou způsobující okyselování prostředí, stejně jako CO2 není jediný plyn, přispívající ke skleníkovému efektu naší planety, ale je dobře měřitelný a zpracování hodnot v tomto ekvivalentu dobře reprezentuje daný parametr. V praxi se užívá ještě jeden parametr, který zhodnocuje náročnost materiálu a to svázaná primární energie v neobnovitelných zdrojích. Její jednotkou je MJ/m3 dané suroviny a reprezentuje materiály a energie potřebné pro výrobu daného stavebního materiálu, které jsou z neobnovitelných zdrojů surovin. Dále nám tato hodnota dává jakýsi rámcový pohled na náročnost výroby materiálu na energii. Z dalších ukazatelů je možné zmínit potencionál poškození ozónové vrstvy, eutrofizace vod, potencionál tvorby letního a zimního smogu, sociální souvislosti a další. Tyto ukazatele je však v praxi problematické vyčíslit a proto se zpravidla nepoužívají. Problematické je také zhodnocení velmi proměnlivých faktorů, jako je doprava materiálů na staveniště, přeprava základních surovin pro materiál, nároky na zabudování daného materiálu a nároky na likvidaci při ukončení životnosti stavby. V praxi používáme přirážku, kterou základní tři faktory (neobnovitelná energie, GWP a AP) zohledníme. V případě komplexního výpočtu všech výše uvedených faktorů by se stal ten to aparát velmi komplikovaným a obtížně interpretovatelným v praxi. [8][9][10]

5.4

Kritéria pro porovnávání variant budov

Z hlediska hodnot, které můžeme o budově získat, lze jednotlivé varianty řešení porovnávat podle následujících parametrů:

hodnoty provozní primární energie pocházející z neobnovitelných zdrojů,

hodnoty

svázané

energie,

tedy

primární

energie,

pocházející

z neobnovitelných zdrojů potřebné pro vznik stavby,

velikost celkové primární energie dané součtem provozní primární energie a svázané primární energie (viz. výše),

podle rozdílu mezi výše uvedenými hodnotami pro zvolenou variantu a předem určeným řešením referenčním,

velikosti energetické návratnosti nějakého zlepšujícího opatření – podobně, jako se počítá prostá návratnost investice,

dle hodnot, obdobných pro ekvivalentní emise CO2.

- 13 -

Podobně jako měrnou spotřebu tepla je možné i tyto hodnoty vztahovat na 1 m2 podlahové plochy, případně na jednoho ekvivalentního obyvatele.[1] Vždy je dobré ověřit, zda navrhované nízkoenergetické řešení má z hlediska energetické návratnosti smysl. Investujeme zatížení životního prostředí vyjádřené ve formě svázané energie a očekáváme úsporu energie provozní. Energetická návratnost energetické obnovy budov je zpravidla velmi krátká – do 3 let [22], i když je v konkrétním případě návratnost finanční jen o málo nižší, než je životnost posuzovaného opatření.[1] Argumentace s využitím energetické návratnosti jsou na místě tím spíše, že investiční náročnost nelze rozumně použít. Důvodem je prostá skutečnost, že ceny energií nemají (dosud) tržní charakter, jsou příliš ovlivněny politickými souvislostmi, a zejména to, že v sobě nezahrnují takzvané externality. Tím jsou myšleny vnější souvislosti – vliv transformace energie a její přeprava na životní prostředí, zdraví apod. [1]

5.5

Hodnoty ukazatelů pro výpočty

Hodnoty ukazatelů, které byly zmíněny výše jsou poměrně málo dostupné. Pro zpracování této problematiky na dřevostavby je důležité znát hodnoty pro jednotlivé materiály, podle kterých pak danou konstrukci hodnotíme. Výrazným přínosem v této problematice je kniha IBO Passivhaus-Bauteilkatalog, kterou zpracoval energetický institut ve Vorarlbergu v Rakousku. Tento katalog zpracovává jednotlivé charakteristické svázané hodnoty stavebních materiálů a výrobků. Pro zpracování těchto hodnot jsem použil tabulku materiálového porovnání zpracovanou Bjornem Kierulfem pro firmu Createrra s.r.o.. Tato tabulka vychází jednak z hodnot volně zveřejněných na stránkách http://www.oebox.at/ (2008) a dále z hodnot přeložených a zpracovaných z výše zmíněného katalogu PassivhausBauteilkatalog. Pomocí těchto dat byla zpracována studie zabudované energie ve stavbách pro výše zmíněnou firmu createrra s.r.o..

- 14 -

6 Vstupní parametry řešených budov 6.1

Základní parametry zkoumaných budov

Na počátku je potřeba definovat základní parametry, podle kterých se budou zkoumané stavby dělit. První skupinou parametrů je začlenění domu do zástavby. Podle toho domy rozlišíme na:

Dům stojící samostatně

Dům stojící jako dvojdomek se sousedním domem

Dům stojící v řadové zástavbě.

Druhou skupinou parametrů je použitá skladba stěn a její hodnocení z hlediska dopadu na životní prostředí. V této práci budou použity typové skladby, používané firmou HLC s.r.o.:

Skladba HLC Standart

Skladba HLC Pasiv

Skladba HLC Ekopasiv

Základním předpokladem pro objektivní posouzení staveb, které jsou podle výše zmíněných parametrů diferencovány je použití stejného půdorysu budovy pro všechny varianty (nazvěme jej referenčním půdorysem budovy). Tímto je eliminováno zkreslení, způsobené vlivem rozdílnými dispozicemi budovy a jsou tak zvýrazněny výsledné parametry, které jsou předmětem výzkumu této práce. Základním objektem, použitým pro porovnávání jednotlivých variant je typový dům firmy HLC s.r.o. s označení Pedro a s variantou sedlové střechy. Tento dům jsem zvolil pro jeho kompaktní tvar a jednoduchou dispozici. Aby mohl být dům použit i v řadové zástavbě, muselo být v této variantě odstraněno venkovní stání pro osobní automobil a odstraněny okna ze stěn, které budou sousedit s vedlejším domem v řadové zástavbě. Dům je řešen jako dvoupodlažní s přízemím a obytným podkrovím a je nepodsklepený. Hlavní obytnou částí je přízemí, kde je situován obývací pokoj s kuchyní a s nezbytným sanitárním zázemím. Obytné podkroví je řešeno jako klidová zóna s obytnými místnostmi a s plnohodnotnou koupelnou. Celkově je dům řešen pro pět obyvatel. S dispozicí 5+1.

- 15 -

6.2

Popis referenční budovy pro variantu Standart a Pasiv

Domy, použité pro variantu Standart a Pasiv jsou založeny na základových pasech, tvořených tvárnicemi ztraceného bednění. Na těchto pasech leží základová deska z železobetonu s hydroizolací zajištěnou pomocí hydroizolačních pásů z nasákavé asfaltem impregnované strojní hadrové lepenky bez krycí vrstvy. Obvodové nosné zdivo je tvořeno rámovou konstrukcí v modulu 600mm s oboustranným opláštěním a venkovní kontaktní izolací. Tepelná izolace stěny je tvořena minerální vlnou a u varianty pasiv je realizována instalační předstěna. Stropní panely prvního i druhého nadzemního podlaží jsou řešeny jako opláštěný žebrový rošt v kompaktním panelu s již aplikovanou izolací. Vnitřní příčky jsou také rámové konstrukce a jsou kotveny k základové železobetonové desce, a k stropnímu panelu. Střecha je řešena jako sedlová, se středovými vaznicemi. Materiálem izolace střechy je minerální vlna a jako vnitřní podhled je použit sádrokartón. Střešní plášť tvoří betonová taška Celková koncepce domu je řešena tak, aby cena domu byla konkurenceschopná na trhu a bylo dosaženo kompaktního interiéru s ohledem na maximální využití vnitřního prostoru. U varianty pasiv je zesílena tloušťka tepelné izolace obvodových stěn na 160mm. Tímto zesílením by však mohlo dojít k posunu rosného bodu směrem do konstrukce. Z tohoto důvodu mají obvodové stěny na vnitřní části instalační předstěnu.

6.3

Popis referenční budovy pro variantu Ekopasiv

Konstrukce tohoto domu je zcela odlišná od předchozích dvou variant. Budova je založena na základových patkách na kterých spočívá žebrový opláštěný panel. Tímto je dosaženo vyššího stupně izolace spodní stavby a tím také izolace budovy jako celku. Dům se tak dostává do oblasti pasivního domu.

Žebrování základového panelu tvoří I profil firmy

STEICO profilu 360 x 60 mm. Tyto profily svým tvarem zajišťují nízký podíl tepelných mostů při vyšších nárocích na množství tepelné izolace v panelu. Také obvodové nosné stěny jsou řešeny pomocí nosných lepených I profilů firmy STEICO tloušťky 240 mm, který zajišťuje nižší tepelný prostup a vyšší dimenze pro vnitřní izolaci stěny. Z venkovní strany jsou obvodové stěny opláštěné dřevovláknitou deskou tloušťky 60 mm. Jako vnitřní izolace stěny je použita rovněž izolace z dřevní vlny. Z vnitřní strany obvodové stěny je opláštění OSB dekou tl. 15 mm a instalační předstěna krytá sádrokartonovou deskou. Stropní panely prvního a druhého nadzemního podlaží jsou řešeny obdobně jako základový panel. Střecha je složena z I profilů tl. 360mm a kryta betonovou taškou.

- 16 -

6.4

Zvolené varianty skladeb stěn

6.4.1 Varianta HLC Standart Základní použitou skladbou pro referenční dům Je skladba HLC Standart. Jedná se o klasickou skladbu rámové konstrukce dřevostaveb. Základ tvoří kostra z KVH hranolu 160x60mm která je opláštěná OSB deskou kategorie 3 tl. 12mm. Takto vyrobený panel je vyplněn minerální izolací v tloušťce 160mm. Z exteriérové strany je použita kontaktní polystyrénová izolace (polystyren EPS 70 F) a aplikována akrylátová omítka Betadekor AD25. Z interiérové strany je pokládaná nejprve prozábrana Gutafoll WB a následně sádrokartonová deska základní 12,5mm.

Obrázek 7. Skladba obvodové stěny HLC Standart (www.hlc.cz)

Stropní panely tvoří žebrová konstrukce z KVH hranolu v profilu 220x60mm opláštěná z horní strany OSB deskou tl. 18mm a ze spodní strany OSB deskou tl 15mm na kterou je aplikována protipožární sádrokartonová deska tl. 15 mm. Vnitřní izolace je tvořena minerální vlnou v tloušťce 80mm.

Obrázek 8. Skladba stropní konstrukce1. NP HLC Standart (www.hlc.cz)

- 17 -

Skladba stropní konstrukce 2. nadzemního podlaží má tloušťkou izolace 200mm a místo spodního opláštění OSB deskou je použita deska minerální izolace zavěšená v přímém závěsu CD 60x27mm. Následuje parozábrana a základní sádrokartonová deska 15mm. Shora jsou KVH hranoly opláštěný pochůzným záklopem z prken 25mm.

Obrázek 9. Skladba stropní konstrukce 2.NP HLC Standart (www.hlc.cz)

Střešní konstrukci budovy tvoří nosníky z KVH hranolů profilu 220x60mm. Střešním podhledem jsou sádrokartonové desky základní, zavěšené na CD roštu 60x24mm. Do tohoto roštu je vsazena 60mm minerální izolace. Tato izolace je také hlavní izolací krovu a to v tloušťce 200mm. Následuje vzduchová 20 milimetrová mezera krytá pojistnou difúzní folií. Střešní plášť tvoří kontralatě a závěsné latě oboje v profilu 50x35mm. Střešní krytinou je betonová taška.

Obrázek 10. Skladba střešní konstrukce HLC Standart (www.hlc.cz)

- 18 -

Výška panelu se vyrovná na základové desce podložkami z tvrdého dřeva min. tl. 10 mm, přičemž rozteče podložek jsou závislé na délce panelu ( 6m panel má 3-4 ks podložek). Prostory mezi podložkami se vyplní cementovým potěrem tl. cca 20 mm, přičemž tloušťka nánosu je závislá na rovinnosti základové desky. Připojení obvodových stěn ke spodní stavbě je řešeno pomocí kovových úhelníků kotvených do železobetonového základu a do rámu. Se základem jsou kovové úhelníky spojeny pomocí kovových rozpěrných kotev do betonu a s rámem pomocí kotevních vrutů. Pro snížení tepelného mostu základu je železobetonová deska opláštěná polystyrénovou izolací.

Obrázek 11. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Standart (www.hlc.cz)

Podlaha v 1.NP je položena na železobetonovém základu izolovaném povlakovou asfaltovou hydroizolací A 400 SH. Na tuto hydroizolaci je položena Parozábrana Gutafoll WB a dvě vrstvy Polystyrenu EPS 100 S celkové tloušťky 80mm. Následuje litý samonivelační potěr, který je na horní straně vyrovnán vrstvou miralonu. Poslední vrstvou je pochůzná podlaha, zpravidla lamelová plovoucí podlaha.

- 19 -

Obrázek 12. Skladba Podlahy 1.NP HLC Standart (www.hlc.cz) 6.4.2 Varianta HLC Pasiv Nadstavbou varianty standart je varianta Pasiv. Konstrukčně je řešena stejně jako předchozí varianta. Co je zde však navíc je kontaktní fasádní izolace, která je v tloušťce 150mm fasádního polystyrenu EPS 70 F. Pro eliminaci rosného bodu v konstrukci je v této skladbě volena instalační předstěna, která také mimo jiné zajistí prostor pro vedení elektrických rozvodů, topenářského a v místech, kde není jiná možnost i sanitárního rozvodu aniž by byla narušena parozábrana.

Obrázek 13. Skladba obvodové stěny HLC Pasiv (www.hlc.cz) Skladba stropních panelů prvního a druhého nadzemního podlaží je stejná jako u varianty Standart. Stejná zůstává také skladba střešní konstrukce budovy a podlahových ploch. Pro kompletnost zde uvádím detail napojení obvodové stěny na základovou desku. Konstrukčně je detail obdobný, jen je použito širší zakládací mřížky pro kontaktní fasádní systém.

- 20 -

Obrázek 14. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Pasiv (www.hlc.cz) 6.4.3 Varianta HLC ekopasiv Oproti předchozím skladbám je skladba Ekopasiv značně odlišná. Svým založením se jedná o difúzně otevřenou konstrukci což přináší řadu výhod při provozu budovy. Na základní konstrukci budovy jsou použity „I“ nosníky STEICO wall profilu 60x240mm.

Obrázek 15. Detail nosníku STEICO wall (www.akastav.cz)

Tento nosník dodává konstrukci potřebnou mocnost pro vyšší vrstvu tepelné izolace a současně snižuje vliv tepelné mosty na minimum díky svému tvaru, kdy je střední část maximálně ztenčena a vyplněna dřevovláknitou izolací. Prvek tak méně vede teplo než stejný

- 21 -

plné lepené dřevo ve stejném profilu. Dalším problémem použití rostlého dřeva v této konstrukci je vyšší cena dřevěného prvku v těchto dimenzích. Vzhledem k profilu prvku není potřeba pro pevnost konstrukce dvou OSB desek a OSB deska se tak vyskytuje pouze na vnitřní straně konstrukce. Zároveň OSB deska funguje jako parobrzda čímž funkčně nahrazuje parobrzdnou fólii. Přes spoje OSB desky je přelepena páska AIRSTOP FLEX 50mm pro zajištění vzduchotěsnosti obvodového pláště. Opět zde nacházíme instalační předstěnu, která je v tomto případě nezbytná, neboť nemůžeme v žádném místě porušit celistvost OSB desky elektroinstalací či rozvody topení, protože by ztratila funkci parobrzdy. Na OSB desce je umístěn dřevěný rošt, který je kryt základní sádrokartonovou deskou tl 12,5mm. Z venkovní strany je panel opláštěn 60ti milimetry dřevovláknité izolace a následuje silikonová omítka.

Obrázek 16. Skladba obvodové stěny HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) Pro stropní konstrukci je zvolen nosník STEICO joist profilu 360x60mm, který je oboustranně překryt OSB deskou a jako podhled je volena Protipožární sádrokartonová deska zajišťující požární odolnost konstrukce stropu.

Obrázek 17. Detail nosníku STEICO joist (www.akastav.cz)

- 22 -

Obrázek 18. Skladba stropní konstrukce1. NP HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)

Stropní panel 2. Nadzemního podlaží je již tepelně izolován v celé šířce profilu STEICO Joist 360x60mm. Shora je proveden záklop z pochůzných prken tl. 25mm. Ze spodní strany je dodatečná izolace dřevovláknitými deskami tloušťky 50mm spolu s CD závěsem 60x27mm pro základní sádrokartonovou desku tl. 15mm.

Obrázek 19. Skladba stropní konstrukce 2. NP HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)

Střešní panel je řešen obdobně jako konstrukce stropu 2. nadzemního podlaží (viz předchozí detail). Z horní strany jsou profily kryty kontaktní difúzní fólií. Následují kontralatě 50x35mm a závěsné latě 50x35mm. Střešní krytinou je betonová taška firmy KM Beta.

- 23 -

Obrázek 20. Skladba střešní konstrukce HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)

Podlaha přízemí a prvního nadzemního podlaží je realizována suchým systémem kdy na OSB desce stropního, případně základového panelu leží vrstva 7mm + 60mm dřevovláknité izolace. Následuje 20mm silná OSB deska a opět 7mm dřevovláknité izolace. Jako pochůzná vrstva je použita 20 milimetrová podlahová krytina. Kombinace těchto vrstev zajišťuje výborný kročejový útlum spolu s kvalitní tepelnou izolací zejména v případě základového panelu.

Obrázek 21. Skladba podlahy, ležící na základovém panelu HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) - 24 -

Na obrázku č 22 je schéma osazení obvodových stěn na základovém panelu. Ten nahrazuje železobetonovou desku a zajišťuje tak dostatečnou tepelnou izolaci, čímž se dům dostává do dimenzí pasivního domu. Základový panel je svou konstrukcí shodný se stropním panelem 1. nadzemního podlaží avšak je vyplněn v celém svém objemu dřevovláknitou izolací a jako spodní záklop slouží desky DHF. Skladba podlahy byla již zmíněna výše.

Obrázek 22. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)

- 25 -

7 Výpočet ukazatelů energetické a ekologické náročnosti budovy 7.1

Metodika výpočtu hodnotících ukazatelů budovy

Jednotlivé varianty referenční budovy a k nim přináležící skladby dávají dohromady 9 variant kombinací. Pro každou variantu jsem spočítal jednotlivé ukazatele a následně je vložil do grafu pro porovnání výsledků. Pro tuto práci jsem použil program Excel 2003. Základním kamenem excelovské tabulky je tabulka materiálů, kde je každému použitému materiálu přiřazena hodnota ukazatelů PEI, GWP a AP (viz. kap. 5.3). Vycházel jsem z veřejně dostupných podkladů na internetových stránkách [30]. Základní údaje v tabulce obsažené pocházejí z knihy IBO Passivhaus-Bauteilkatalog jak bylo uvedeno v kapitole 5.5.

Povrchy Název Podlahy Palubovka Linoleum Hotové parkety dřevěné Hotové parkety laminátové Keramická dlažba Anhydritový potěr Litý asfaltový potěr Betonový potěr

Faktoru difúzního Tloušťka Hustota odporu [mm] [kg/m3] µ

Faktor difúzního odporu přepočtený na tloušťku

Součinitel tepelné vodivosti λ

Tepelná kapacita c PEI CO2 SO2 2 2 [kJ/kgK] [PEI/kg] [CO /kg] [SO /kg]

25 3

630 1000

50 50

1,25 0,15

0,130 0,180

2,00 2,00

13,820 41,200

0,089 0,374

0,00618 0,01520

18 12 12 40 50 50

740 600 2000 2000 2200 2000

50

0,9 0 1,8 0,8 1000 2,5

0,170 0,130 1,300 1,100 0,800 1,400

2,00

18,670 38,400 13,900 0,796 0,895 0,880

0,282 0,657 0,717 0,132 0,055 0,102

0,00627 0,02160 0,00298 0,00041 0,00024 0,00027

150 20 20000 50

0,84 0,84 1,01 1,08

Tabulka 1. Ukázka části výchozí tabulky pro výpočet jednotlivých ukazatelů Tuto tabulku jsem rozšířil o výše zmíněné typové skladby

(Standart, Pasiv a

Ekopasiv) tak, aby je bylo možné opakovaně použít pro různé dispozice domu. V druhé části výpočtů jsem z typového referenčního domu spočítal množství jednotlivých materiálů, je kterých se daná varianta skládá. Vycházej jsem z výkresové dokumentace k referenčnímu domu. Množství materiálu, použitého na dům jsem zadával v plochách stěn. Následně jsou jednotlivým plochám přiřazeny konkrétní skladby stěn. Takto jsem zpracoval všech devět variant referenčního domu a přiřadil k nim energetické a ekologické materiálové charakteristiky. V třetí části výpočtů jsou přehledně seřazeny jednotlivé výstupy ze všech variant a k nim zpracovány grafy, z nichž je patrné, která složka konstrukce se podílí nejvíce na jednotlivých ukazatelích. Kompletní soubor tabulek je uveden v přílohách této práce.

- 26 -

Obvodová stěna

Název

Silikátová omítka se základem Sklotextilní mřížka Fasádní lepidlo EPS fasádní EPS F EPS fasádní +100mm (PASIV) EPS F Fasádní lepidlo na dřevovláknité desky OSB Stavební dřevo KVH Rozteč 160x60 600mm Minerální vlna OSB Hliníková parozábrana Instalační předstěna Stojky 50 x 40mm přepočet Sádrokarton sádrové omítky Disperze vodouřieditelná 0,5

Tloušťka [mm]

Faktoru difúzního Hustota odporu [kg/m3] µ

Faktor difúzního odporu na tl. stěny

Součinitel tepelné vodivosti λ

Tepelná kapacita c PEI CO2 SO2 2 2 [kJ/kgK] [PEI/kg] [CO /kg] [SO /kg]

60

3,75 0,16 4,5 18

40

2,4

0,038

1,45

98,500

3,350

0,02160

100

18

40

4

0,038

1,45

98,500

3,350

0,02160

12

3 660

240

2,88

0,130

2,00

9,320

-1,168

0,00603

0,16 2,88

0,130 0,040 0,130

2,00 0,83 2,00

1,890 23,300 9,320 621,200

-1,409 1,640 -1,168 32,700

0,00124 0,01050 0,00603 0,17200

0,130 0,210 0,600

2,00 1,05 0,80

2,720 4,340 2,560

-1,490 0,203 0,128

0,00161 0,00066 0,00045

15,600

0,600

0,00340

16 160 12

540 33 660 0,2

50 1 240

4 12,5 1

500 850 1300

50 8 10

0,5

1000

Tabulka 2. Ukázka sestavené tabulky pro obvodovou stěnu PEI neobnovitelný [MJ] Základy celkem Nosné stěny celkem Vnitřní příčky - nenosné celkem Strop 1 NP. celkem Strop 2 NP. celkem Střecha celkem Podlaha celkem Nosné stěny sousedící celkem Základový panel celkem Celkem

GWP [kgCO2eq] AP [kgSO2eq] Pedro - Samostatně stojící - HLC Standart 83 861,480 9 567,538 31,283 -367,145 110 532,751 39,995 -821,356 17,499 43 634,523 -2 506,941 24 811,745 13,036 -1 158,518 11 466,108 6,024 54 996,128 1 781,154 18,954 90 131,520 3 959,752 34,767

PEI neobnovitelnýGWP [MJ] [kgCO2eq] AP [kgSO2eq] Pedro - Samostatně stojící - HLC Pasiv 83 861,480 9 567,538 31,283 138 092,684 92,841 46,345 -821,356 43 634,523 17,499 -2 506,941 24 811,745 13,036 -1 158,518 11 466,108 6,024 54 996,128 1 781,154 18,954 90 131,520 3 959,752 34,767

419 434,254

446 994,187

10 454,485

161,559

Tabulka 3. Ukázka tabulky s celkovým vyhodnocením

- 27 -

10 914,471

167,909

7.2 Výsledky výpočtu hodnotících ukazatelů budovy Základním výstupem z výpočtů je graf celkové spotřeby energie z neobnovitelných zdrojů (PEI). Vzhledem k přehlednosti grafu je hodnota PEI na ose Y v gigajoulech (GJ). Spotřeba neobnovitelné energie PEI PEI [GJ] 800 700

Dům samostatně stojící Dvojdomek Dům v řadové zástavbě

600 500 400 300 200 100 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 1. Celková spotřeba neobnovitelné energie PEI Z grafu je patrný zvýšený podíl neobnovitelné energie u varianty ekopasiv, kde je použita jiná skladba stěn a stropů. Rozdíl mezi variantou Standart a Pasiv je minimální vzhledem k přínosu, kterým je silnější tepelná izolace na obálce budovy a tím i nižší následné náklady na vytápění. Dále je v grafu vidět rozdíl mezi jednotlivými variantami zařazení domu do zástavby, kdy je v případě dvojdomku jedna společná stěna a v případě řadové zástavby dvě společné stěny. To umožňuje určité snížení množství materiálu na jednu budovu. V následujícím grafu je celkové porovnání potencionálu globálního oteplování (GWP), který je pro přehlednost vyčíslen v tunách CO2. Toto množství je vypuštěno do ovzduší při výrobě materiálu, použitého při výstavbě. Potencionál globálního oteplení [GWP]

GWP [t CO2eq]

15 10 5


0 -5 -10 -15 -20 -25 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 2. Celkový potencionál globálního oteplení GWP - 28 -

V tomto grafu vidíme markantní rozdíl při použití ekologických materiálů při výstavbě, kdy je u materiálů na bázi dřeva předpoklad, že do jeho výroby je zahrnut i čas, kdy strom rostl v lese a tím pomocí fotosyntézy spotřebovává CO2 z ovzduší a mnění jej na O2. Tím dokáže pozitivně zvrátit bilanci GWP do záporných hodnot. Ve třetím shrnujícím grafu je celková produkce SO2 vyjádřená jako potencionál okyselení prostředí (AP). Potencionál okyselování prostředí [AP] AP [kg SO2 eq]

400 350 300


250 200 150 100 50 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 3. Celkový potencionál okyselování prostředí AP V tomto případě je produkce SO2 vyjádřená v kilogramech SO2 které jsou vypuštěny do ovzduší při produkci materiálů, potřebných na výstavbu referenční budovy. Pro lepší pochopení zdrojů zatížení jsou všechny varianty domů v následujících grafech podrobně rozepsány pro jednotlivé varianty podle oblastí. Z grafů jsou patrná slabá míst volených konstrukcí. V tabulce 4 jsou vidět hlavní spotřebitelé neobnovitelné energie u referenčního domu v daných skladbách. Spotřeba neobnovitelné energie PEI podle oblastí pro dům samostatně stojící PEI [GJ] 250 200 150 100 50 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 4. Detailně rozepsaný model PEI pro samostatně stojící dům

- 29 -

Základy celkem Nosné stěny celkem Vnitřní příčky - nenosné celkem Strop 1 NP. celkem Strop 2 NP. celkem Střecha celkem Podlaha celkem Nosné stěny sousedící celkem Základový panel celkem

Vzhledem k náročnější konstrukci u varianty Ekopasiv, zejména pak lepení a opracování „I“ nosníků zvyšuje podíl neobnovitelné energie. V této bilanci vyhrává skladba HLC Standart pro svou jednoduchost. Následující tabulka je důkazem výhodnosti použití přírodních materiálů. Zatímco základní skladby se dostávají do záporných hodnot produkce CO2 jen mírně, Skladba Ekopasiv prakticky nepřidává ani gram CO2 do ovzduší a naopak více jak pět tun z ovzduší odstraní. Bilanci klasických skladeb jednoznačně zhoršují mokré technologie výstavby u základů a podlah. Potencionál globálního oteplení [GWP] podle oblastí pro dům samostatně stojící GWP [t CO2eq] 10 8


6 4 2 0 -2 -4 -6 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 5. Detailně rozepsaný model GWP pro samostatně stojící dům V případě ukazatele potenciálu okyselování prostředí je opět znevýhodněna ekologičtější varianta avšak nejedná se jako u předchozí tabulky o tuny, nýbrž o kilogramy SO2. Klasickým konstrukcím opět nahrává jednoduchá konstrukce skladby. Potencionál okyselování prostředí [AP] podle oblastí pro dům samostatně stojící AP [kg SO2 eq]

120 100 80 60 40 20 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 6. Detailně rozepsaný model AP pro samostatně stojící dům - 30 -


Pro úplnost a přehlednost zde uvádím všechny hodnocené varianty, avšak jek je možné vidět z tabulek 1 až 3 nejsou rozdíly podle zařazení typového domu do zástavby tak výrazné. Nutno doplnit že část sloupce Nosných stěn se pouze přesouvá na sloupec Nosných stěn sousedících. Varianta Ekopasiv si udržuje u ukazatelů GWP vždy záporné hodnoty, což je výrazným přínosem při volbě variant. Jinak s prakticky výše uvedené poznámky dají uplatnit na následující tabulky. Spotřeba neobnovitelné energie PEI podle oblastí pro dvojdomek

PEI [GJ]


250

200

150

100

50

0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 7. Detailně rozepsaný model PEI pro dvojdomek Potencionál globálního oteplení [GWP] podle oblastí pro dvojdomek GWP [t CO2eq] Základy celkem Nosné stěny celkem

10 8

Vnitřní příčky - nenosné celkem Strop 1 NP. celkem Strop 2 NP. celkem

6 4

Střecha celkem Podlaha celkem Nosné stěny sousedící celkem

2 0

Základový panel celkem

-2 -4 -6 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 8. Detailně rozepsaný model GWP pro dvojdomek

- 31 -

Potencionál okyselování prostředí [AP] podle oblastí pro dvojdomek AP [kg SO2 eq]

100 80 60 40 20 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv


Varianta domu

Graf 9. Detailně rozepsaný model AP pro dvojdomek Spotřeba neobnovitelné energie PEI podle oblastí pro dům v řadové zástavbě PEI [GJ]


250 200 150 100 50 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 10. Detailně rozepsaný model PEI pro dům v řadové zástavbě Potencionál globálního oteplení [GWP] podle oblastí pro dům v řadové zástavbě GWP [t CO2eq] Základy celkem Nosné stěny celkem Vnitřní příčky - nenosné celkem Strop 1 NP. celkem Strop 2 NP. celkem Střecha celkem Podlaha celkem Nosné stěny sousedící celkem Základový panel celkem

10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 11. Detailně rozepsaný model GWP pro dům v řadové zástavbě

- 32 -

Potencionál okyselování prostředí [AP] podle oblastí pro dům v řadové zástavbě AP [kg SO2 eq]

100 80 60 40 20 0 Standart

Pasiv

Ekopasiv

Varianta domu

Graf 12. Detailně rozepsaný model AP pro dům v řadové zástavbě

- 33 -


8 Kalkulace ceny stavby pro zvolené skladby 8.1

Metodika výpočtu ceny

Pro celkové srovnání výhodnosti zvolené varianty

vzhledem

k ekologické

a

energetické

náročnosti hraje nemalou roli také cena. V mnoha případech se dají udělat taková opatření, která zajistí nejnižší možnou ekologickou stopu objektu jak při výstavbě, tak i při užívání a likvidaci. Mnohdy však tyto opatření neúměrně zvýší cenu stavby, která se tímto stane nekonkurenceschopná na trhu. Proto je třeba hledat takové kompromisy, kdy minimální investiční zatížení přinese co největší zisk, ať už Obrázek 23. www.appomattoxnews.com finanční či ekologický nebo sociální. V této práci jsou použity ceny vykalkulované pro konkrétní zvolený typ budovy dle originálního ceníku HLC spol. s.r.o. a vychází z konkrétního položkového rozpočtu pro tuto stavbu. Tímto je zaručeno objektivní srovnání jednotlivých variant skladeb.

8.2

Ceny jednotlivých variant

Ceny jsou rozděleny do jednotlivých položek podle toho, jak k spolu technologicky souvisí. Následně jsou tyto položky vyhodnoceny v grafu. Nyní bych podrobně rozepsal jednotlivé položky:

1. Výroba hrubé stavby Do této ceny je zahrnuta kompletní výroba obvodových a vnitřních nosných stěnových panelů, ze kterých se bude budoucí dům skládat. Dále jsou zde stropní panely a střešní konstrukce. Do ceny je započítaná cena materiálů na nosnou konstrukci, vnější a vnitřní plášťování a vnitřní izolace panelu.

2. Montáž hrubé stavby V této ceně jsou obsaženy práce, spojené s dopravou a montáží stavby, montáž podpůrných a střešních konstrukcí a cena jeřábu, pracujícího při kompletaci stavby.

- 34 -

3. Tepelná izolace střešní konstrukce Tato izolace není dodávána s hrubou stavbou. Dodatečně je vkládána mezi krokve v době, kdy už je střecha i se střešním pláštěm hotová. Je tím zabráněno zatečení do izolace a celistvost celé izolace.

4. Konstrukce podlah Sem patří cena matriálů na podlahy včetně povrchů podlah (např., dlažba, laminátová podlaha, parkety apod.) Je zde započítána také práce spojená s pokládkou podlah.

5. Sádrokartonové konstrukce + vnitřní malby Tato kategorie obsahuje instalaci sádrokartónu, jeho tmelení a finální tmelení s přebroušením veškerých ploch. Patří sem také nános vnitřní malby domu.

6. Vnější povrchové úpravy Zde patří práce na fasádě včetně ceny za zateplovací systém a jeho instalace na objekt, nános lepící stěrkové hmoty vyztužené skelnou síťkou a následná akrylátová omítka. Případně zde patří palubkový obklad, je li na stavbě realizován.

7. Výplně otvorů Do této ceny jsou zahrnuty ceny za instalovaná okna, dveře vnější a dveře vnitřní, dále pak půdní výlez a všechny osazovací práce. Patří sem také osazovací práce na schodišti, vnitřních parapetů a osazení prahových lišt.

8. Klempířské práce, střešní krytina, komíny, vnější parapety Veškeré práce, spojené s oplechováním okrajů střešní krytiny a komínu, dále cena střešní krytiny a její pokládka a instalace komínů a venkovních parapetů.

9. Sanitární vybavení Do této ceny jsou zařazeny vnitřní rozvody vody a kanalizační rozvody. Započítány jsou také všechny zařizovací předměty, týkající se sanitárního vybavení domu.

10. Otopná soustava V této ceně jsou instalace teplovodních rozvodů. Nejí zde započítané případné solární vytápění, řízené větrání ani klimatizace. - 35 -

11. Elektrické instalace Tato skupina obsahuje vnitřní rozváděče, veškeré elektrické rozvody. Dále pak instalované vypínače a zásuvky a také objímky pro žárovky.

12. Práce na založení budovy Do poslední kategorie patří práce na základech, jejich odizolování od zemní vlhkosti a izolace proti radonu. Konečnou fází je tepelná izolace základového soklu.

Položkové srovnání ceny 1 000 000 Kč

800 000 Kč

HLC Standart HLC Pasiv HLC Ekopasiv

600 000 Kč

400 000 Kč

200 000 Kč

0 Kč vy do bu ní že alo az e en rac e r ác up .P e rek 12 ac ttal če ns ,. .. ípo éi Př ck íny a tri om t av l ek s ,k u .E i na so 11 í n ryt ná e v ík top ba šn .O vy tře í s 10 e, árn c á ni t y pr Sa é alb k 9. ř í ím řn y mp rů nit rav Kl e +v tvo 8. úp ce ěo vé o uk pn rch str Vý ov on 7. íp ék ěj š ov ce Vn on uk h 6. art st r a k l on od dro ík ep Sá šn kc 5. tř e s tru e ns lac Ko y izo 4. vb lná sta pe bé Te u y hr 3. vb ž sta ntá bé Mo ru 2. ah ob

r Vý 1.

Graf 13. Graficky vyjádřený rozpis ceny dle jednotlivých položek V grafu položkových srovnání cen (tabulka 14.) vidíme jednotlivé rozdíly v ceně konstrukcí. Nejvyšší podíl má výroba hrubé stavby, protože je zde soustředěno velké

- 36 -

množství materiálu. Další významnou materiálovou položkou jsou sádrokartonové konstrukce. Ostatní položky jsou přibližně srovnatelné. Ceny jsou bez DPH.

Pro celkové dokreslení obrazu o ceně jsem zde ještě uvedl celkové ceny za jednotlivé varianty i se započítáním DPH do kalkulace. Jak lze posoudit z grafu je rozdíl ceny mezi jednotlivými variantami 15-18% při nepoměrně vyšší ziskům tepelným či ekologickým.

Srovnání celkové ceny dle variant 3 764 226 Kč 3 489 309 Kč

4 000 000 Kč 3 500 000 Kč

2 962 312 Kč

3 000 000 Kč 2 500 000 Kč

HLC Standart HLC Pasiv HLC Ekopasiv

2 000 000 Kč 1 500 000 Kč 1 000 000 Kč 500 000 Kč 0 Kč 1

Graf 14. Závěrečné vyhodnocení celkových cen jednotlivých variant skladeb

- 37 -

9 Diskuze výsledků V současné době je mnoho elementů, které vstupují do procesu rozhodování investora o vhodnosti daného řešení a správného výběru z mnoha variant. Tato práce poskytuje praktické využití znalostí dílčích ukazatelů a dává je do souvislosti s praktickým uplatněním. Pomáhá tak řešit problém s interpretací „ekologické“ stavby. Měřítky ekologie jsou v tomto případě ukazatele spotřeby energie z neobnovitelných zdrojů (PEI), potencionál globálního oteplování (GWP), udáván v množství CO2 produkovaného při výrobě materiálu na stavbu a potencionál okyselování prostředí(AP), který je vyčíslen v množství produkovaného SO2 při výrobě. Z těchto ukazatelů plynou v této práci následující níže uvedené výsledky. Pokud chceme optimalizovat stavbu z hlediska ukazatele spotřeby energie z neobnovitelných zdrojů, případně podle potencionálu okyselování prostředí, musíme dbát na co nejjednodušší konstrukci s co nejmenším podílem složitých technologických operací a logistiky, neboť právě tato technologie díky spotřebě elektřiny z tepelných, případně jaderných elektráren tyto ukazatele navyšuje. Touto cestou však také snižujeme kvalitu materiálů a to může v konečném důsledku způsobit pokles jiných parametrů, které jsou pro nás důležitější, například komfort bydlení, sociální hledisko, morální aspekt stavby, apod. Významným parametrem, který lze skutečně účinně snížit a přitom neohrozit ostatní, pro nás důležité parametry,

je ukazatel potencionálu globálního oteplování. Ten totiž skutečně

reprezentuje jak moc jsme při výrobě materiálů přírodu šetřili. Zvýšením parametrů PEI a AP v rámci určitých mezí lze také docílit vyššího podílu lidské práce a tudíž i globálně snížit nezaměstnanost. Pokud tyto myšlenky aplikujeme na zjištěné hodnoty variant budov, obsažených v této práci, zjistíme, že pouhým zvýšením tepelné izolace obvodového pláště nedosáhneme maximálního snížení zátěže životního prostředí. Tím klíčem je výběr vhodných materiálů. Jsou to takové, které při své tvorbě (růstu) CO2 spotřebovávají a dostávají tak celkové bilance GWP do záporných hodnot. V první části práce vyvstala otázka, jestli je možné postavit dům s nulovým podílem CO2 na výrobě materiálu. Výsledkem je skutečnost, že je to nejen možné, ale že je velice reálný budoucí rostoucí význam tohoto parametru i u staveb. Nehledě na to, že zděné stavby dle studie, kterou zpracoval Mgr. art. Bjorn Kierulf těchto parametrů zdaleka nedosahují. Výsledkem této práce je také porovnat tyto ukazatele s tím nejdůležitějším parametrem, který často rozhoduje, a to porovnání s cenou. Podle výpočtů v kapitole 8. jsou

- 38 -

rozdíly mezi variantami Standart, Pasiv a Ekopasiv přibližně 17% celkové pořizovací ceny avšak rozdíly ekologické jsou daleko markantnější. Zatím co mezi variantou Standart a Pasiv je cenový rozdíl 500 000Kč, nedochází téměř k žádnému posunu ukazatelů náročnosti stavby na životní prostředí. Pokud se ale podíváme na rozdíl mezi variantou Pasiv a Ekopasiv zjistíme, že cenově je rozdíl necelých 300 000Kč ale na ukazatelích GWP je rozdíl více než 30 tun produkce CO2! Otázkou a úkolem dobudoucna bude jistě zpřesnění vstupních údajů a jejich zapracování jako povinné položky katalogových listů stejně jako například ukazatel prostupu tepla konstrukcí. Dalším velmi zajímavým parametrem pro posouzení je ukazatel tepelné náročnosti budovy v závislosti na výše zjištěných hodnotách. Pokud se však podíváme na skladbu stěny Standart a porovnáme ji se skladbou Ekopasiv, lze předpokládat jednoznačnou výhodu orientace na budovy s nižším podílem na zatížení životního prostředí.

- 39 -

10 Závěr V diplomové práci jsou v úvodu zhodnoceny důvody, proč se orientovat právě směrem ke snižování ekologické náročnosti při výstavbě. Jsou zde také zmíněny důležité kroky, které byly významnými posuny v této problematice. V druhé části práce jsou vybrány konkrétní skladby, používané firmou HLC spol. s.r.o. a vybrán jeden referenční půdorys, na který byly tyto skladby použity. Záměrem bylo posoudit, jaký vliv bude mít na ukazatele ekologické náročnosti budovy změna začlenění stavby do okolí. Pro posouzení ekologických nároků staveb, jsem vybral jednotlivé parametry, které jsou snadno interpretovatelné a jejichž hodnoty jsou pro takovéto posouzení volně dostupné. Tímto je zaručena možnost, že kdokoliv bude chtít aplikovat stejnou metodiku na konkrétní půdorys, může tak bez překážek učinit. Výpočtem veličin pro hodnocení jednotlivých parametrů jsem zjistil výraznou závislost potenciálu globálního oteplování (GWP) na volbě materiálu pro stavbu a lze tedy tento ukazatel prakticky aplikovat. Nedílnou součástí této práce je kalkulace ceny jednotlivých variant a její posouzení v závislosti na ukazatelích ekologické náročnosti stavby. Výsledkem je zjištění, že navýšení ceny stavby do 20% může ovlivnit produkci CO2 z kladných 10 tun na záporných 22 tun. V praxi to znamená že jeden dům, postavený ve skladbě Ekopasiv pokryje produkci CO2 dvou standardních rámových dřevostaveb. Při případném dalším rozšíření vstupního souboru budov by bylo možné určit další závislosti těchto hodnot na konstrukci domu. Závěrem bych zmínil větu, kterou řekl guvernér státu New York Eliot Spitzer, a sice že „Budovy jsou součástí globálního environmentálního problému, ale mohou být také součástí jeho řešení, pokud budou splňovat přísnější kritéria“.

- 40 -

11 Seznam použité literatury [1] TYWONIAK, J. Nízkoenergetické domy, Principy a příklady. Dotisk vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2006. 200s. ISBN 80-247-1101-X. [2] TYWONIAK, J. A KOLEKTIV Nízkoenergetické domy 2, Principy a příklady. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008. 204s. ISBN 978-80-247-2061-6. [3] KOLB, J. Dřevostavby. Systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2008. 320 s. ISBN 978-80-247-2275-7. [4] VAVERKA, J. -- HAVÍŘOVÁ, Z. -- JINDRÁK, M. a kol. Dřevostavby pro bydlení. 1. vyd. Praha: Grada, 2008. 376 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2205-4. [5] KAŇA, Z. Dřevostavby - energeticky a ekologicky úsporné stavění. 2008, Dubňany (CZ). [6] HUMM, O. Nízkoenergetické domy. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. 353 s. Stavitel. ISBN 80-7169-657-9. [7] ŠUBRT, R. Tepelné izolace domů a bytů. 2. vyd. Praha: Grada, 1998. 86 s. Profi & hobby. ISBN 80-7169-851-2. [8] CÍSAŘ, V. Člověk a životní prostředí. 1. vyd. Praha: SPN, 1987. 263 s. [9] MEDEK, F. Ekologie a urbanizovaný prostor. 2. vyd. Praha: Česká technika nakladatelství ČVUT, 2005. 140 s. ISBN 80-01-03294-9. [10] ČERVINKA, P. a kol. Ekologie a životní prostředí : učebnice pro střední odborné školy a učiliště. 1. vyd. Praha: Nakladatelství České geografické společnosti, 2005. 118 s. ISBN 80-86034-63-1. [11] PUSTĚJOVSKÝ, R. Ekologie a životní prostředí : (úvod do problematiky). 1. vyd. Brno: VŠZ, 1997. 142 s. ISBN 80-7157-126-1. [12] KUPILÍK, V. Zdravotní nezávadnost stavebních konstrukcí I.: Vlhkost a uvolňování škodlivin do ovzduší. 1. vyd. Praha: STAV-INFORM, 1994. 47 s. ISBN 80-85380-34-X. [13] REICHHOLF, J. -- WENDLER, F. Životní prostředí : ekologie lidských sídel. 1. vyd. Praha: Ikar, 1999. 223 s. Průvodce přírodou. ISBN 80-7202-503-1. [14] ŠTULC, M. -- GÖTZ, A. Životní prostředí : učebnice pro střední odborné školy. 3. vyd. Praha: Nakladatelství České geografické společnosti, 1999. 67 s. ISBN 80-86034-37-2. [15] HÁJEK. P., TYWONIAK, J. Udržitelná výstavba budov. Stavební listy, 13/2002 [16] AGENDA 21 Organizace spojených národů

- 41 -

[17] AGENDA 21 ON SUSTAINABLE CONSTRUCTION. CIB Report 237. 1999, v češtině na www.substance.cz [18] ČSN 73 0540 – 2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky, ČSNI 2002 [19] TYWONIAK, J. K metodám hodnocení stavebně-energetické koncepce budov a k podporám environmentálně šetrných řešení. www.tzbinfo.cz, 2003 [20] Směrnice evropského parlamentu a rady 2002/91/ES o energetické náročnosti budov. [21] TYWONIAK, J. Moderní budovy a udržitelný rozvoj. Inženýrská komora 2001, Praha: ČKAIT, 2001 [22] TYWONIAK, J., NOVÁK, J. Environmental friendly refurbishment of housing stock – case studies. Procesdings Conference Advanced Engineering Design, CTU Prague. 2003 [23] SIA Effizienzpfad Energie, www.hansruedipreisig.ch/forschung. [24] ZIMMERMANN, M. Passivhaus und 2000-W Gesellschaft – Welches sind die Herausforderun-gen einer nachhaltigen Entwicklung?, Tagungsband 9. Internationale Passivhaustagung 2005. Passivhaus institut Darmstadt ( W. Feist editor). [25] ČSN 73 0540 – 2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky, ČSNI novelizována 2007 [26] Evropský parlament: Legislativní usnesení evropského parlamentu ze dne 31.1.2008 o Akčním plánu pro energetickou účinnost: využití možností (2007/2106(INI)) [27] Směrnice evropského parlamentu a Rady 2002/91/ES o energetické náročnosti budov [28] Land Vorarlberg: Wohnbauförderungsrichtlinien 2008 [29] Land Niederösterreich: Pflichtenheft „Energieeffizienz“ für NÖ Landesgebäude. Energetisch und ökologische Anforderungen für die Planung und Errichtung sowie Betrieb und Instandhaltung. Dezember 2007. [30] Createrra, zodpovedná architektura, www.createrra.sk

- 42 -

12 Seznam použitých obrázků Obrázek 1. Fort Nelson First Nation Multiplex - Fort Nelson, BC designed by Lubor Trubka (www.lubortrubka.com) ............................................................................................................. 4 Obrázek 7. Skladba obvodové stěny HLC Standart (www.hlc.cz) ........................................... 17 Obrázek 8. Skladba stropní konstrukce1. NP HLC Standart (www.hlc.cz) ............................. 17 Obrázek 9. Skladba stropní konstrukce 2.NP HLC Standart (www.hlc.cz) ............................. 18 Obrázek 10. Skladba střešní konstrukce HLC Standart (www.hlc.cz) ..................................... 18 Obrázek 11. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Standart (www.hlc.cz) 19 Obrázek 12. Skladba Podlahy 1.NP HLC Standart (www.hlc.cz)............................................ 20 Obrázek 13. Skladba obvodové stěny HLC Pasiv (www.hlc.cz) .............................................. 20 Obrázek 14. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Pasiv (www.hlc.cz)..... 21 Obrázek 15. Detail nosníku STEICO wall (www.akastav.cz) .................................................. 21 Obrázek 16. Skladba obvodové stěny HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)......................................... 22 Obrázek 17. Detail nosníku STEICO joist (www.akastav.cz) .................................................. 22 Obrázek 18. Skladba stropní konstrukce1. NP HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) .......................... 23 Obrázek 19. Skladba stropní konstrukce 2. NP HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) ......................... 23 Obrázek 20. Skladba střešní konstrukce HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) .................................... 24 Obrázek 21. Skladba podlahy, ležící na základovém panelu HLC Ekopasiv (www.hlc.cz) ..... 24 Obrázek 22. Detail napojení na základovou konstrukci skladby HLC Ekopasiv (www.hlc.cz)25

13 Seznam grafů Graf 1. Celková spotřeba neobnovitelné energie PEI.............................................................. 28 Graf 2. Celkový potencionál globálního oteplení GWP........................................................... 28 Graf 3. Celkový potencionál okyselování prostředí AP ........................................................... 29 Graf 4. Detailně rozepsaný model PEI pro samostatně stojící dům ....................................... 29 Graf 5. Detailně rozepsaný model GWP pro samostatně stojící dům..................................... 30 Graf 6. Detailně rozepsaný model AP pro samostatně stojící dům ........................................ 30 Graf 7. Detailně rozepsaný model PEI pro dvojdomek .......................................................... 31 Graf 8. Detailně rozepsaný model GWP pro dvojdomek ........................................................ 31 Graf 9. Detailně rozepsaný model AP pro dvojdomek............................................................ 32 Graf 10. Detailně rozepsaný model PEI pro dům v řadové zástavbě ..................................... 32 Graf 11. Detailně rozepsaný model GWP pro dům v řadové zástavbě................................... 32 Graf 12. Detailně rozepsaný model AP pro dům v řadové zástavbě....................................... 33 Graf 13. Graficky vyjádřený rozpis ceny dle jednotlivých položek.......................................... 36 Graf 14. Závěrečné vyhodnocení celkových cen jednotlivých variant skladeb........................ 37

14 Seznam tabulek Tabulka 1. Ukázka části výchozí tabulky pro výpočet jednotlivých ukazatelů......................... 26 Tabulka 2. Ukázka sestavené tabulky pro obvodovou stěnu .................................................... 27 Tabulka 3. Ukázka tabulky s celkovým vyhodnocením ............................................................ 27

- 43 -

DIPLOMOVÁ PRÁCE MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ. Hodnocení parametrů dřevostavby rámové konstrukce LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA

Recommend Documents