MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE - 1 -

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

BRNO 2008

Pavla Kochová

-1-

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy

Energeticky úsporné domy Bakalářská práce

Vedoucí práce:

Vypracovala:

Ing. Martin Fajman, Ph.D.

Pavla Brno 2008

-2-

Kochová

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Energeticky úsporné domy vypracovala jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém samostatně a použila seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.

dne………………………………… podpis bakaláře................................

-3-

Poděkování: Tímto bych chtěla poděkovat svému vedoucímu práce ing. Martinu Fajmanovi, Ph.D. za veškerou pomoc při zpracování předložené práce.

-4-

Abstrakt Tato bakalářská práce objasňuje problematiku energeticky úsporných domů. Popisuje jednotlivé kategorie energeticky úsporných domů. Dále se podrobně zabývá stavebním materiálem vhodným pro nízkoenergetické a pasivní domy. Popisuje atributy staveb energeticky úsporných domů se zaměřením na technologie vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Praktickou částí bakalářské práce je analýza konkrétního pasivního domu – projekt Březnice. V závěru práce je zhodnocena situace energeticky úsporných budov v České republice a v zahraničí.

Klíčová slova: energeticky úsporný, nízkoenergetický, pasivní, dům, teplo, energie

-5-

Abstract This bachelor work clarified ecological house problem. This text describes all types of ecological houses. Below text engages in suitable building materials for lowenergy and pasive houses. Next part of work describes attributes of construction ecological houses, targeting the heating technologies and technics of preparing hot water. Practice part of the work is analysing concrete pasive house – project Březnice. In the end is evaluation of low-energy houses situation in Czech republic and in abroad. Key words: ecological, low-energy, pasive, house, heat, energ

-6-

Obsah 1. ÚVOD ............................................... Chyba! Záložka není definována. 2. CÍL PRÁCE....................................... Chyba! Záložka není definována. 3. ENERGETICKY ÚSPORNÉ DOMY ................... Chyba! Záložka není definována. 3.1 Energeticky úsporný dům = ekologický dům ..Chyba! Záložka není definována. 3.2 Kategorie energeticky úsporných domů ..........Chyba! Záložka není definována. 3.2.1 Energeticky úsporný dům ........................Chyba! Záložka není definována. 3.2.2 Nízkoenergetický dům................................................................................ 11 3.2.3 Pasivní dům................................................................................................. 12 3.2.4 Nulový dům ..........................................Chyba! Záložka není definována. 3.2.5 Dům s energetickým přebytkem .................................................................. 14 3.3 Stavební materiály ............................................................................................... 14 3.3.1 Tradiční přírodní stavební materiály............................................................. 15 3.3.1.1 Přírodní kámen...................................................................................... 16 3.3.1.2 Dřevo – ideální stavební materiál ........................................................ 16 3.3.1.3 Nepálená hlína jako stavební materiál ................................................. 18 3.3.1.4 Střešní krytiny z přírodních materiálů ................................................. 19 3.3.1.5 Rostlinná vlákna a oleje ve výstavbě................................................... 21 3.3.2 Novodobé stavební materiály ..................................................................... 21 3.4 Zásady výstavby energeticky úsporných domů ................................................. 22 3.4.1 Spotřeba a náklady...................................................................................... 22 3.4.2 Volba místa ................................................................................................. 22 3.4.3 Tvar a dispozice domu.................................................................................. 23 3.4.4 Izolace......................................................................................................... 23 3.4.5 Tepelné mosty............................................................................................. 23 3.4.6 Okna a prosklení ......................................................................................... 24 3.4.7 Větrání ........................................................................................................ 24 3.4.8 Vytápění a ohřev teplé užitkové vody ......................................................... 24

4. UKÁZKA ENERGETICKY ÚSPORNÉHO DOMU ........................... 26 4.1 Projekt Březnice – pasivní domy ......................................................................... 26 4.1.1 Skladby konstrukcí ....................................................................................... 27

5. ZÁVĚR................................................................................................... 29 6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ................................................... 31

-7-

1. ÚVOD Od doby, kdy byla Světovou komisí pro životní prostředí a rozvoj OSN publikována zpráva "Naše společná budoucnost" se známou definicí trvale udržitelného rozvoje, již uplynulo 21 let. Otázky týkající se globálních aspektů životního prostředí a trvale udržitelného rozvoje společnosti se postupně dostaly do popředí zájmu filosofů, přírodovědců a techniků, a stále častěji se stávají tématem publicistických článků, televizních pořadů i předmětem diskusí politiků. I ve stavebnictví můžeme pozorovat změny spočívající v chápání širších souvislostí a některé konkrétní pozitivní příklady. Budovy - jejich výstavba a provozování - patří mezi hlavní spotřebitele materiálových a energetických zdrojů a významné znečišťovatele životního prostředí a to nejen v období realizace, ale v průběhu všech fází jejich existence. V rámci celého životního cyklu spotřebovávají budovy v zemích EU přibližně 40% veškeré energie, jsou zodpovědné za přibližně 30% emisí CO2 a současně vedle značné spotřeby primárních surovin vytvářejí přibližně 40% všech odpadů. Z toho vyplývají negativní dopady výstavby a provozování budov na životní prostředí. Na druhé straně se ve světě staví kancelářské a obytné budovy s extrémně nízkou až nulovou spotřebou energie. Investiční náklady na výstavbu takových budov jsou běžně o něco vyšší než obvyklé náklady na výstavbu srovnatelných budov. Nízkoenergetické domy jsou často součástí komplexnějšího přístupu , tzv. „zelených budov“, kde je snaha o minimalizaci všech negativních vlivů na životní prostředí, nejen ve spojení se spotřebou tepla na vytápění, ale i s využíváním vody, odpadů, použití stavebních a interiérových materiálů, využití zdrojů energie, urbanistické řešení v rámci města nebo obce. Tato bakalářská práce si klade za cíl objasnit problematiku energeticky úsporných a nízkoenergetických budov, osvětlit souvislosti mezi technologickým řešením domu a

-8-

nezbytnými nároky na jeho provoz a vytápění a poskytnout ucelený přehled o současném stavu i vývoji energeticky úsporných domů v České republice a zemích EU. Bakalářská práce je rozdělena do dvou větších částí. Teoretická část této práce nás seznámí s historií a vývojem ekologického bydlení, objasní pojem nízkoenergetický, pasivní a energeticky úsporný dům, a popíše atributy staveb včetně stavebních materiálu a technologií. Praktická část analyzuje konkrétní energeticky úsporný dům. V loňském roce (2007) jsem absolvovala praxi ve firmě EKOAUDIT,

spol. s

r.o., která se kromě mnoho dalších činností věnuje poradenství v oblasti enviromentalistiky a životního prostředí. Tato příležitost a zkušenost mne vedla k výběru zvoleného tématu. Literatura a internet se tématem energeticky úsporných domů a vůbec ekolologickým bydlením, či alternativními zdroji energie zabývá velice podrobně, proto jsem neměla problém s vyhledáváním všech potřebných informací a dat.

-9-

2.CÍL PRÁCE Cílem

bakalářské

práce

bylo

vysvětlit

důvody

orientace

staveb

na

nízkoenergetickou koncepci, popsat atributy energeticky úsporných staveb včetně stavebních materiálů, technologií pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Dále bylo cílem analyzovat konkrétní energeticky úsporný dům a zhodnotit problematiku energeticky úsporných domů v ČR a zahraničí.

3. ENERGETICKY ÚSPORNÉ DOMY 3.1 Energeticky úsporný dům = ekologický dům Koncepce

energeticky

úsporného

domu

a

ekologického

domu

jednak

minimalizuje vlastní přínos stavebnictví ke globálním ekologickým problémům a zároveň minimalizuje negativní dopad stavebního díla na člověka a životní prostředí. Zahrnuje tedy: ▪ na jedné straně úlohy týkající se technologie a organizace stavebního procesu a změny technického zařazení budov; ▪ na druhé straně úlohy pro psychologii bydlení, fyziologii bydlení, stavební biologii a geobiologii. V této souvislosti je nutné poznamenat, že požadavky na ekologický dům a jeho řešení jdou někdy proti sobě. Ekologický dům je nutné posuzovat jako systém na synergickém principu1 a tvoří ho množství částečných, navzájem spolupracujících složek2 Energeticky úsporný dům (dále jen EUD) můžeme považovat za ekodům či biodům, neboť je souhrnem vzájemně závislých a zároveň vzájemně se doplňujících charakteristik reprezentujících podle možností co nejširší hledisko ekologické výstavby. Předpokladem splnění kritérií jsou jisté konstrukční a instalační opatření zabezpečující jednak zdravé obytné prostředí uvnitř objektu a zároveň zohlednění aspektů cílevědomého a šetrného využívání přírodních surovinových a energetických zdrojů Země. Cílem je vyloučení všech emisí, záření a fyzikálních polí, které ohrožují zdraví a mají svůj původ ve stavebním objektu, resp. jsou do něj přenášeny z okolního prostředí. Eliminace těchto nežádoucích vlivů je daná především ekologickou kvalitou stavebních hmot a výběrem vhodného staveniště, případně přizpůsobením stavebního řešení skutečným zjištěním na místě uvažované stavby. [1] 1

Spolupůsobení různých energií nebo potencí k jedinému konečnému výsledku Například často vzpomínaná nepálená hlína jako ekologický stavební materiál nemůže sám od sebe řešit všechny problémy ekologického domu, je jen jednou z mnoha velmi vhodných alternativ. 2

- 10 -

3.2 Kategorie energeticky úsporných domů V současné době, se řada stavebníků domnívá, že postavit EUD je nákladná záležitost a investice do stavby takového domu má návratnost několik desítek let a je tudíž pro osobu investora nezajímavá. Ve skutečnosti je to mylný názor a lze konstatovat, že pokud se v projektové přípravě stavby věnuje dostatečná pozornost konstrukci domu, je možné EUD postavit za přijatelnou cenu. Rozhodující je také energetická kategorie domu. [10]

3.2.1 Energeticky úsporný dům Při porovnání úspor, které nám dům v budoucnu přinese je nejnižší kategorií dům, který můžeme nazvat energeticky úsporný. Tento dům je navržen a proveden tak, že náklady na zajištění provozu hotového domu jsou nižší, než u domu postaveného dle platných norem a předpisů. Jedná se především o náklady na vytápění domu, větrání domu, chlazení v letních měsících, ohřev teplé užitkové vody (dále jen TUV), spotřebu elektrické energie, spotřebu vody. Pro výkladu tohoto pojmu se neuvažuje spotřeba energie nutná pro výrobu stavebních materiálů, ze kterých je dům postavený ani náklady na jejich dopravu. Materiály použité pro stavbu EUD jsou takové, že jednotlivé konstrukce stavby mají lepší parametry než požaduje ČSN3 a další související předpisy. Parametrem, podle kterého můžeme příslušnou konstrukci posuzovat z hlediska tepelněizolačních vlastností je součinitel prostupu tepla „U“ (W.m-2. K-1), který nám udává tepelnou ztrátu prostupem konstrukce W o ploše 1m2 při rozdílu teplot 1K. V podstatě to znamená, že čím menší je hodnota U, tím menší jsou tepelné ztráty prostupem danou konstrukcí. Konstrukce EUD se zásadním způsobem neliší od běžných staveb a lze konstatovat, že téměř každá stavba se dá správnou volbou vhodných materiálů postavit jako energeticky úsporná.

3.2.2 Nízkoenergetický dům Abychom mohli dům posoudit jako nízkoenergetický, je třeba nejprve stanovit parametr, podle kterého můžeme dům do této kategorie zařadit. Tímto parametrem je měrná potřeba tepla na vytápění (kWh . m-2 . r-1 ), která udává potřebu tepla v kWh 1m2

na

vytápění

vytápěné

3

ČSN je chráněné označení českých technických norem, které vydává Český normalizační institut.

- 11 -

plochy

budovy

za

rok.

Tab. 1 Měrná potřeba tepla na vytápění podle ČSN 730540:2 Potřeba tepla na vytápění

Kategorie budovy Starší budovy Obvyklá novostavba (podle aktuálních závazných požadavků) Nízkoenergetický dům Pasivní dům Nulový dům

kWh/m2.a Často více než dvojnásobek hodnot pro obvyklé novostavby 80-140 < = 50 < = 15 <5

Z výše uvedené tabulky vyplývá, že pokud chceme dům navrhnout jako nízkoenergetický, mjusí pro něj platit, že měrná potřeba tepla na vytápění musí být max. 50 kWh . m-2 . r-1. Při projektování nízkoenergetického domu je třeba již dodržovat určité zásady, které umožní při použití vhodných materiálů dosažení parametrů, které jsou pro nízkoenergetické stavby rozhodující.

3.2.3 Pasivní dům Slovo pasivní dům je pro řadu osob pojem, se kterým se nikdy nesetkali ve spojení s budovou nebo výstavbou. Jelikož se jedná o typ domu, který je svým způsobem výjimečný, je třeba se nejprve seznámit s jeho zákonitostmi. Většina investorů či klientů, kteří chtějí postavit dům, je při výběru konstrukce domu ovlivněna přežitými až stereotypními zvyky. Současné materiály a technologie umožňují někdy až diametrálně odlišný pohled na řešení určitého problému, než bylo doposud zvykem. Toto má bohužel za následek nedůvěru investorů, která zákonitě vyplývá z toho, že se jedná o novou koncepci staveb, která je teprve uváděna do praxe. Z již realizovaných staveb je však zřejmé, že se jedná o správnou koncepci, která má budoucnost. Finanční náročnost těchto staveb není tak vysoká, aby hrála hlavní roli při rozhodování o tak zásadní investici, jakou je stavba rodinného domu.

- 12 -

Abychom mohli dům posoudit jako pasivní je třeba stanovit všechny parametry, podle kterých můžeme dům do této kategorie zařadit. 1.

Prvním parametrem je měrná potřeba tepla na vytápění. Z tab.č.1 (viz. str.9) vyplývá, že pokud chceme dům považovat za pasivní, musí pro něj platit, že měrná potřeba tepla na vytápění musí být maximálně 15 kWh . m-2 . r-1

2.

Druhým parametrem je celková potřeba primární energie. Tato hodnota nám udává potřebu

primární

energie

na

vytápění,

ohřev

TUV,

větrání,

chlazení,

2

elektrospotřebiče, osvětlení v kWh vztaženou na 1m posuzované plochy budovy za rok. Abychom mohli dům posuzovat jako pasivní, musí pro něj platit, že celková spotřeba primární energie musí být maximálně 120 kWh . m-2 . r-1 3. Třetím parametrem je celková neprůvzdušnost n(50) – (h-1). Tato hodnota nám udává intenzitu výměny vzduchu v objektu při tlakovém rozdílu 50 Pa za jednu hodinu. Abychom dům mohli posuzovat jako pasivní, musí pro něj platit, že celková neprůvzdušnost musí být max. 0,6 h-1. 4.

Doplňkovým parametrem je měrný tepelný příkon – (W. m-2). Tato hodnota nám udává, jaký musí být příkon topného zdroje pro vytápění, vztažený k ploše vytápěného prostoru. Jedná se o rozhodující hodnotu pro možnost teplovzdušného vytápění domu na odpovídající úrovni. Abychom mohli dům posuzovat jako pasivní, musí pro něj platit, že měrný tepelný příkon musí být maximálně 10,0 W. m-2 Při projektování pasivního domu je třeba již dodržovat přesné koncepční a

konstrukční zásady, díky kterým bude vyprojektovaný dům splňovat současně všechny požadované podmínky. Nezbytnou podmínkou pro dosažení projektovaných hodnot stavby je realizace stavby dle projektové dokumentace. Aby toto bylo dodrženo, je nezbytné zajistit aktivní provádění autorského dozoru projektanta od základových konstrukcí po konečné detaily.

- 13 -

3.2.4 Nulový dům V technické literatuře se též objevují zmínky o tzv. nulovém domě nebo o domě s nulovou potřebou energie. Tím se rozumí domy, tím se rozumí domy, které mají potřebu tepla pro vytápění blízkou nule, nebo-li menší než 5,0 kWh . m-2 . r-1. Takové hodnoty lze dosáhnout jen při mimořádně vhodných klimatických podmínkách, orientaci ke světovým stranám a jedinečném technickém řešení. Tyto stavby se však vyskytují pouze ojediněle.

3.2.5 Dům s energetickým přebytkem Navrhovat je možné také domy, které lze nazvat „domy s energetickým přebytkem“. V podstatě se jedná o pasivní dům, který je navíc ve větší míře vybaven fotovoltaickými systémy pro výrobu elektrické energie. Tyto systémy dodávají přebytečnou energii do rozvodné sítě a v celkovém ročním součtu může dům vyrobit více energie, než jí spotřebuje. Jako specifickou stavbu je možné navrhnout též -energeticky nezávislý dům-. Tato stavba si veškerou potřebnou energii vyprodukuje sama bez větších dodávek energii. Jedná se hlavně o stavby umístěné v extrémních vysokohorských polohách.[10]

3.3 Stavební materiály Volba materiálu, ze kterého bude dům postaven, musí odpovídat energetické kategorii domu. Jedná se o materiál, který bude použitý na nosné obvodové stěny domu. Volba materiálu pro nosné vnitřní stěny a nosné vodorovné konstrukce (stropy) hraje významnější úlohu až u domů pasivních. Zastřešení domů je většinou provedeno jako dřevěný krov – dřevostavba, bez ohledu na to, z jakého materiálu jsou svislé a vodorovné konstrukce. Zásadní pozornost je třeba věnovat výběru oken a vchodových dveří, které hrají významnou roli v oblasti tepelných ztrát domu. I zde platí zásada, že dle energetické kategorie stavby, je třeba zvolit vhodný typ. Jedná se především o keramické bloky, či pórobetonové tvárnice od různých výrobců, kteří jimi aktivně zásobují stavební trh. Abychom z těchto materiálů mohli postavit dům nejnižší energetické kategorie, musíme provádět dostatečné zateplení těchto konstrukcí dalšími materiály.

- 14 -

3.3.1 Tradiční přírodní stavební materiály Výběr stavebních materiálů je rozhodující pro pohodu a zdraví uživatelů, ale zároveň ovlivňuje i ekologické, ekonomické a sociální dopady výstavby v širším kontextu. Ekonomicky nenáročnou, ekosociální a zdravou výstavbou z přírodních materiálů by se dokonce celosvětově mohly zmenšit problémy s nedostatkem bytů, nezaměstnaností, výší nájemného, chudobou, chorobami, vysokou energetickou náročností, zatížením životního prostředí od produkce stavebních materiálů přes výstavbu budov až po jejich demolici a vypořádání se stavebním odpadem. Znovuobjevení přírodních materiálů si však žádá koordinovat kroky v širším kontextu. Předpokladem ekologicky úsporného hospodaření se dřevem je pro přírodu udržitelné lesní hospodářství ve spojení s obnovou lesních fondů. Zároveň by bylo vhodné myslet na to, jakým způsobem by se příslušný přírodní zdroj dal nahradit jiným zdrojem. V případě dřeva na vytápění by to mohla být úspora vykáceného dřeva a jeho částečné náhrady obnovitelnými energetickými zdroji, např. principy a zařízeními využívající sluneční energii. Významným předpokladem tvorby ekologicky zdravého prostředí je použití přírodních zdravých stavebních materiálů. Tyto předpoklady splňují hlavně dřevo, hlína a kámen, které se v celosvětovém měřítku odnepaměti používaly na stavbu lidských obydlí. Osvědčily se, a téměř všude jsou regionálně k dispozici. Na svoje zpracování a

dopravu

vyžadují málo energie a nepatrné náklady, jsou znovupoužitelné, od výstavby až po odstranění nemají negativní vlivy na životní prostředí a podstatně přispívají k tvorbě zdravého životního prostředí. Se základními přírodními materiály jako hlína, přírodní kámen, vápno, písek, štěrk, sláma, konopí, len, vlna atd.. může být potřeba materiálů na výstavbu domu perspektivně pokrytá na prakticky neomezený čas. Stavební materiály rostlinného původu neustále dorůstají, hlína je k dispozici téměř všude a dá se říci, že v neomezeném množství. Jen u písku, štěrku a přírodního kamene je možné hovořit o omezenějším regionálním výskytu. S těmito přírodními materiály se dají stavět tradičním způsobem základy, stěny, stropy, podlahy a střechy, ale v poslední době existují i stavebně-fyzikálně a stavebně-biologicky vylepšená řešení. Ekologická vhodná výstavba by v současnosti měla splnit následující požadavky: ● tvorba optimální, zdravé obytné klimy (pohoda a příjemná atmosféra) ● architektonické, estetické, sociální a humánní aspekty (stavební kultura) ● propojení prvků příroda-krajina-člověk

- 15 -

● ochrana proti hluku a tepelná izolace ● bezpečnost ● šetrnost vzhledem k zdrojům a znovupoužitelnost materiálů ● minimální množství energetických nároků na zabezpečení stavebních materiálů, výstavbu a demontáž, resp. demolici objektu

3.3.1.1 Přírodní kámen Přírodní kámen se dnes těží a zpracovává podobně jako před sto lety, přičemž se těžká manuální práce nahradila stroji. Těžba vyžaduje málo primární energie pro získávání surovin při povrchové těžbě, každé další zpracování až po broušení a leštění je však energeticky náročné a zpracování způsobuje prašné prostředí. Kámen jako materiál je znovupoužitelný a je v každé lokalitě typický podle místního výskytu. Přírodní kameny mají vysokou objemovou hmotnost mezi 2 500-3 000kg . m-3, čímž jsou dobrými akumulátory tepla, ale také dobrými vodiči tepla. Zahřívají se velmi pomalu, proto je jejich povrch většinou studený. Vůči vodě a vodní páře jsou různě odolné4. Jejich tvrdost je velmi výhodná při vysokých konstrukčních nárocích jako např. pilíře, obklady fasád a nebo dlažby. Neexistuje žádná účinná ochrana kamene vůči povětrnostním vlivům. Je důležité příležitostní čištění kamene od prachu a znečištění. Přírodní kameny jen zřídkakdy vytvářejí ve vnitřních prostorech pohodu a teplo. Anorganická cizost tohoto materiálu je pro člověka citelná. Uplatnění však může najít díky své trvanlivosti. Ve výstavbě by se měl kámen používat šetrně – v exteriérech např. jako fasádní obklad, schody, chodníky nebo kamenné oplocení, v interiérech jako dlažba a obklad stěn, případně parapetní okenná deska, obklad komína a nebo pracovní deska v kuchyni. Začlenění přírodních kamenů v koloběhu přírody je možné jen tehdy, pokud nebyly znečištěny lepidly z umělých živic a nebo silikony. Znovupoužití je při zodpovědné montáži a demontáži taktéž možné.

3.3.1.2 Dřevo – ideální stavební materiál Dřevo patří k materiálům, které se dlouhodobě osvědčily, co se týče nároků na materiál i v těch nejextrémnějších podmínkách. Důkazem toho jsou stoleté roubené

4

Záleží na druhu kamene, např. žula a mramor jsou velmi nepropustné, pískovec přijímá vodu kapilárním vedením a díky tomu je ohrožován mrazem. Vlivem vnitřního spojení minerálů mohou kameny snášet velké zatížení a tlaky.

- 16 -

chalupy, 800 let staré dřevěné kostely ve Skandinávii a nebo chrámy v Indii a Čině. Ze žádného jiného materiálu není možné postavit dům od podlahy až po střešní krytinu. I když v moderní architektuře tohoto století ztratilo dřevo na šíři uplatnění a bylo nahrazeno novodobými materiály, nikdy neztratilo svůj význam a v současnosti patří ve výstavbě k znovuobjeveným stavebním materiálům. Dřevo vytváří v domech příjemnou atmosféru, působí teplo-fyzicky i psychicky. Nepřímo nás pojí s přírodou – evokuje5 stromy a lesy.

Vlastnosti dřeva jako stavebního materiálu: 1) Technicko-technologické: vysoká pevnost při min. hmotnosti, vysoká pružnost, lehká zpracovatelnost a spojitelnost – možná svépomocná výstavba, žádné nebezpečí lámavosti, odolnost vůči kyselinám a zásadám, stabilita rozměrů při poklesu teploty. 2) Hospodářské: minimální riziko, rychlé dorůstání zásob v lesech, regionální výskyt, nezávislost na světovém obchodu, cenová dostupnost, nízká hmotnost – při transportu a manipulaci, dlouhá životnost, mnoholetá použitelnost, suchá montáž, minimální spotřeba energie. 3) Estetické: krása (hra barev, struktura, textura), mnohoforemnost – individuálnost, spojení s přírodou – organickost, harmonickost. 4) Biologické a ekologické: přírodní materiál, difúzní („dýchající“), hygroskopický (vyrovnávající vlhkost), elektricky neutrální, neradioaktivní, žádná produkce škodlivých látek, vysoká povrchová teplota, nevodič tepla (dobrá tepelná izolace a akumulace), akusticky výhodný (tlumící hluk a vibrace) materiál, příjem a neutralizace škodlivých plynů a par, příjemná vůně, nezapříčiňuje poškozování životního prostředí. Tyto vlastnosti jsou zároveň výhodami. Dřevo má relativně málo nevýhod vzhledem k jeho využití na stavební účely: nerovnoměrné technické hodnoty, napadnutelnost škůdci, nutnost ochrany před povětrnostními vlivy. Při správném zacházení se dřevem se dá jeho nevýhodám vyhnout, nebo je aspoň redukovat. Důležitý je správný výběr druhu dřeva v souvislosti s jeho vhodností na dané použití (tvrdé nebo měkké, jádrové, odolné vůči škůdcům, houbám, ohni nebo povětrnostním podmínkám atd.). Těžko najdeme jiný materiál, který by měl na výstavbu tolik vhodných vlastností jako dřevo.

5

Evokace – vybavení představy, vzpomínky

- 17 -

Nevyužitým a nedoceněným materiálem jsou piliny a hobliny, které se jako vedlejší produkt zpracování dřeva považují za odpad a končí na smetištích nebo se spalují. Objem pilin a hoblin by sám pokryl celkovou potřebu tepelně-izolačních materiálů, kromě toho jsou optimální příměsí na zlepšení tepelně-izolačních vlastností hlíny.

3.3.1.3 Nepálená hlína jako stavební materiál Podobně jako dřevo se i hlína v minulosti osvědčila jako dobrý stavební materiál a dodnes se na stavební účely používá na celém světě. Ještě dnes staví z hlíny asi třetina obyvatelů Země převážně na venkově a podle průzkumů OSN dnes žije v příbytcích z nepálené hlíny více jak miliarda lidí. Nepálená hlína, v minulosti nejrozšířenější stavební materiál, byla v minulém století úplně vytlačena odolnějšími materiály. Energetická krize 70.let, nutnost řešit ekologické problémy planety, katastrofální množství bezdomovců v třetím světě vzbudily znovu zájem o tento zapomenutý stavební materiál. V mnohých průmyslově vyspělých krajinách přibývají hliněné objekty na bázi nově vyvinutých technologií, dokonce v Japonsku a USA je hlína obzvlášť oceňovaná a používá se na výstavbu exkluzivních objektů. Nepálenou hlínu dnes dokážeme zpracovat a stabilizovat tak, že je srovnatelná s jinými materiály a přitom si zachová svoje ekologické a ekonomické přednosti. Stabilizovaná nepálená hlína spotřebuje na svoji výrobu čtyřikrát méně energie jak pálená hlína. Při výstavbě běžného rodinného domu činní energetická úspora cca

10-15 MWh.

Hlína má podobné pozitivní vlastnosti jako dřevo, dokonce spolu tvoří ideální kombinaci materiálů a jejich výsledkem je vhodné a zdravé obytné klima. Výhody hlíny jako stavebního materiálu: celosvětově neohraničený výskyt, cenově výhodný materiál, mnoholeté použití, vhodný materiál pro výstavbu svépomocí, lehké provedení rekonstrukčních a sanačních6 prací, recyklace, min. energetické náklady (na zpracování a dopravu), vytváření zdravé prostorové klimy, difúzní materiál, reguluje vlhkost vzduchu, váže škodlivé a zapáchající látky, akumuluje teplo a tepelně izoluje, možnost suché výstavby (krátký čas schnutí – max. 3 měsíce), dobré zvukoizolační vlastnosti, konzervuje dřevo, ekologicky nezatěžuje prostředí, min. náklady na zpracování.

6

Sanace-ve stavebnictví je to každá opravná práce stavebního díla, která je zabezpečuje nejen proti dalším poruchám, ale upravuje je tak, aby vyhovovalo svému původnímu účelu. U zvětralého zdiva se vyměňují staré kameny za nové, porušené základy se zesilují, prohlubují a podchycují. Je-li dílo ohroženo spodní vodou, odvodňuje se přilehlé území, aby byla trvale zabezpečena jeho stabilita.

- 18 -

Hlína je sice málo odolná vůči povětrnostním podmínkám, ale při správném materiálovém uplatnění a zohlednění ochranných opatření se dá tato nevýhoda eliminovat. Především kombinace se dřevem nabízí uplatnění hlíny téměř neomezené možnosti. V zahraničí se díky šířící se poptávce po hliněných produktech rozrůstají možnosti uplatnění hlíny. Z hliněného prášku dodávaného v sáčcích se dá jednoduše připravit malta, omítka, potěr a nebo nátěrová hmota. V prodeji jsou také hliněné cihly různých rozměrů a hmotností, které umožňují výstavbu i v chladném ročním období. Postupně se začínají objevovat i pevné hliněné desky na budování stěn a podlah.

3.3.1.4 Střešní krytiny z přírodních materiálů Slaměná krytina Slaměná krytina je nejstarší krytinou našich lidových staveb. Sláma se svazovala do snopů, proto se slaměná krytina odborně nazývá snopcová. Pro její dekorační vzhled se v poslední době používá na krytí rekreačních chat a vil. Vyžaduje sklon nejméně 45°. Slaměná krytina je velmi levná a lehká, avšak velmi pracná a lehce zápalná. Její hořlavost se zmírní a nebo celkově zamezí impregnací, nebo se namáčí snopce do řídké hlíny, čímž se však zvyšuje váha krytiny.

Rákosová krytina Tento přírodní materiál se u nás v minulosti používal jako střešní krytina v jižní části Slovenska, kde byl dostupným místním materiálem. Rákos je jedním z přírodních stavebních materiálů, který se v přírodě každoročně obnovuje a dorůstá. Jako střešní krytina je to hořlavý materiál a jeho odolnost se dá zvýšit vhodnými úpravami – stabilizátory. Rákosová krytina se zhotovuje ze stébel rákosu dlouhých 2-3 m a připevňuje se k latím. Může být zhotovena jako hladká a nebo stupňovitá. Kvalitně zhotovená a udržované střechy z rákosu vyhovují i dnešním požadavkům na stavební konstrukci. Pod rákosovou vrstvu (30 cm) není potřebná další tepelná izolace a také není nutná izolace proti dešťové vodě. Rákos je tedy výbornou tepelně-hydroizolační vrstvou. Po jednom roce ztrácí rákos cca 15% vlhkosti, proto je potřebné střechu upravit a doplnit ztrátu objemu. Tato údržba by se měla opakovat po 2-3 letech. Životnost rákosové střechy je 60-80 let. Zelené střechy V poslední době dochází k stále častější výstavbě střešních zahrad a teras hlavně v podmínkách odpřírodněného prostředí velkoměst, avšak zelené střechy nejsou výlučně

- 19 -

novodobou stavební technologií. Hlavně díky jejích pozitivním tepelněizolačním kvalitám a trvanlivosti byly typickým zastřešením venkovských obydlí v Norsku, na Faerských ostrovech, na Islandu a v dalších chladnějších oblastech. I v současnosti můžeme nalézt dodnes obývané domy s 350 let starou zelenou střechou. Značná část budov dnešních sídlišť je zastřešena plochými střechami, které byly typické

pro způsob výstavby v druhé polovině min. století, hlavně pro nové obytné

soubory. Tyto střešní plochy vytváří v současnosti ideální plochy pro zazelenění. Zelené střechy nabízí

mnohé výhody a mezi nejvýznamnější patří právě

příspěvek k ekologickým kvalitám našeho životního prostředí a uživatelům poskytuje taktéž mnoho výhod: 1) Zachycování vody – tlumící a akumulační účinek, velká část ploch současných sídlíš'ť je zastavěná budovami se střechami, na kterých se zachytí značné množství vody, která však velmi rychle odtéká do kanalizační sítě – po prudkém dešti odteče až 95% dešťových srážek. Zelená střecha zadrží 50-80% srážek, čím vytváří podmínky na odbřemenění přetížených čistíren odpadních vod, vodu váže do vegetační vrstvy a odevzdává ji jen postupně do ovzduší odpařováním. 2) Tepelně-izolační vlastnosti – mezi rostlinami se vytváří vzduchová vrstva, která je účinnou tepelně-izolační vrstvou. Teplo se vytváří dýcháním kořenů rostlin, kondenzací vody a akumulační schopností vlhkého zemního substrátu. Zelená střecha chrání prostory bezprostředně se nacházející pod střešní konstrukcí před nadměrným přehříváním (v létě) a ochlazováním (v zimě) 3) Tlumení hluku - měkký povrch rostlinného porostu je absorbérem a tlumičem hluku (např. zvukoizolační schopnost střechy při hloubce substrátu 20cm činí 46 dB), oproti hluku odrazným plochám (beton, keramická krytina). 4) Klimatický účinek – zkvalitnění vzduchu: zelená střecha vyprodukuje za rok

10 –

krát víc kyslíku jako stejně velká plocha „městské zeleně“. Kromě toho odpařováním vody z půdního substrátu přispívá k vytváření optimální mikroklimy. 5) Chladící účinek – v letním období působí zelená střecha jako klimatický tlumič vypařováním vody, spotřebováním tepla při fotosyntéze a odrazem slunečních paprsků. 6) Protipožární účinek – omezuje možnost vzniku a šíření požáru, pokud ovšem není vegetace vyschnutá dlouhodobým suchem. 7) Ochrana střešních konstrukcí – zemina a vegetační porost chrání střešní konstrukci před vlivem slunečního záření, které způsobuje postupné rozrušování izolačních

- 20 -

živicových pásů a před destrukčními následky výkyvů teplot, které jsou zpravidla na nechráněných střešních konstrukcích značné. 8) Uchovávání biodiverzity – stává se do jisté míry přirozeným prostředím pro život drobných živočichů (hmyzu, ptáků, atd.), kterým poskytuje úkryt i obživu a je tedy žádoucím prvkem ekologizace obytného prostředí hlavně v městech. 9) Zvyšování produktivity sídel – střešní plochy je možné využívat i na pěstební činnost – pěstování některých druhů zeleniny, drobného ovoce, léčivých rostlin a koření, skalniček apod.

3.3.1.5 Rostlinná vlákna a oleje ve výstavbě Rostlinná vlákna (např. len nebo bavlna) jsou v současnosti typickou surovinou na výrobu textílií a oděvů a ve výstavbě ztratily už dávno svoje uplatnění. V bytové sféře se zachovaly v podobě doplňků jako jsou koberce a záclony. Konopí se díky svoji vlastnosti nabobtnávat a zvětšovat svůj objem používá při montáži instalací. Korek, kokosová vlákna, rašelina, sláma a rákos byly dlouhé období běžnými izolačními materiály. V poslední době nachází uplatnění vlna a len jako izolační materiály a slaměné desky jako výplňový materiál. Přírodní vlákna se velmi dobře dokáží přizpůsobit vlhkosti vzduchu a mají klimaticky stabilizující a vyrovnávající účinek, protože dokážou

akumulovat vlhkost

bez toho, že by se výrazně měnily jejich tepelně-izolační schopnosti. V porovnání s jinými materiály vykazují nepatrný statický náboj. K dalším vlastnostem patří dobré zvukoizolační vlastnosti a nepatrné nároky na údržbu. Většina těchto materiálů je lehce vznětlivá, proto se musí před použitím ve výstavbě napouštět ohnivzdornými příměsemi. Rostlinné oleje, hlavně z dřevin, jsou drahocennou surovinou pro stavební materiály. Např. podlahová krytina linoleum se vyrábí použitím lněného oleje, který je taktéž výchozím materiálem pro mnohé jiné nátěrové látky.[1]

3.3.2 Novodobé stavební materiály Jedná se o materiály, které jsou navrženy především pro energeticky úsporné stavby. V podstatě se jedná o různé systémy tvárnic tzv. „ztraceného bednění“. Z těchto nenosných tvárnic se stavba postupně vyzdívá a tvárnice se vyplňují betonem, který je po vytvrdnutí hlavním nosným prvkem stavby. Kvalitní konstrukční systémy mají vyřešeny

- 21 -

i stropní konstrukce ze shodného materiálu, jako jsou stěnové dílce. Jeden z nejkvalitnějších konstrukčních systémů, který je na náš trh uveden se nazývá MED SYSTÉM7. Tento konstrukční systém umožňuje díky své variabilitě realizace domů jakékoliv energetické kategorie.[10]

3.4 Zásady výstavby energeticky úsporných domů Energeticky úsporný dům spotřebuje ve srovnání s běžnou stavbou zhruba desetkrát méně tepla na vytápění – méně než 50, 15, 5 kWh . m-2 . r-1. (záleží na energetické kategorii domu). Díky tomu se energeticky úsporné domy obejdou bez klasické topné soustavy – po většinu roku si vystačí s tepelnými zisky od osob, spotřebičů, z dopadajícího slunečního záření, s teplem z odpadního vzduchu apod. Přitom zde nejde o žádné „kosmické technologie“, ale pouze o do důsledku dovedené použití známých konstrukčních postupů a technologií. [8] Pro demonstraci jsem si vybrala příklad pasivního domu, který je v dnešní době nejaktuálnější:

3.4.1 Spotřeba a náklady Nízká spotřeba tepla nemusí nutně znamenat nízké provozní náklady. V domě platíme za teplo, ale také za ohřev vody a elektřinu pro domácnost. Spotřeba energie pro ohřev vody je v pasivních domech zhruba stejná jako spotřeba energie na vytápění. Pokud se soustředíme jen na parametr 15 kWh . m-2 . r-1který se týká právě jen vytápění, může nám uniknout možnost snížit spotřebu energie pro ohřev vody např. solárním systémem. Protože různá paliva mají různou cenu, nestačí porovnávat jen kilowatthodiny spotřeby, ale i náklady. Přitom volba zdroje tepla má vliv i na náklady na domácnost – při topení elektřinou lze využít levnější proud i pro pračku, myčku a další domácí spotřebiče (graf, příloha č. 3)

3.4.2 Volba místa Pro pasivní dům jsou velmi významné solární zisky, které dopadnou do interiéru jižním prosklením. Často je prosklená více než polovina celé jižní stěny domu. Pozemek by 7 MED SYSTÉM je Moderní, Ekologickou a cenově Dostupnou stavební technologií výstavby občanských, bytových a průmyslových objektů. Největší využití má při výstavbě energeticky úsporných rodinných domů, garáží, ale je vhodný i na výstavbu bazénů. Základem systému ja řada stavebních tvárnic z expandovaného polystyrenu se samozhášivou úpravou, které se pomocí speciálního zámkového systému zasunují do sebe a vytváří tak vnější a vnitřní nosné stěny bez použití dalších spojovacích materiálů.

- 22 -

měl na této straně poskytovat dost soukromí a současně nesmí být stíněn (lesem, okolní zástavbou). Orientovat prosklení na východ či západ je nevhodné. Letní slunce má i nízko nad obzorem dost síly, takže by ráno i večer dům přehřívalo. Jižní zasklení lze před vysokým sluncem snáze zastínit (např. markýzou) a paprsky dopadající pod ostrým úhlem se z větší části odrážejí ven (schéma, příloha č. 6). Podobně nejsou vhodná šikmá střešní okna, kterými vlivem sklonu proniká více slunečního záření a lze je jen těžko zastínit. V létě pak hrozí přehřívaní interiéru. Vhodná není ani severní orientace oken, neboť významně zvyšuje ztráty tepla.

3.4.3 Tvar a dispozice domu Pasivní dům by měl mít kompaktní tvar. Jednoduchý tvar je výhodný i z hlediska eliminace tepelných mostů, kterými z domu odchází teplo. Nevytápěné prostory (garáž, sklad, komora aj.) se někdy umisťují na severní stranu domu, aby vytvářela nárazníkovou zónu. Někdy je součástí domu zimní zahrada, která při správném návrhu a užívání funguje jako solární kolektor. Pokud se ale používá nevhodně, může působit jako chladič a zvyšovat spotřebu domu.

3.4.4 Izolace Nedá se říct, že nějaký konstrukční systém je pro pasivní dům ideální. Důležité je, aby stěna dobře izolovala – a to i v místech tepelných mostů, kterým se nelze zcela vyhnout. Pro dosažení součinitele prostupu tepla U = 15 kWh/m2 . K by bylo nutno použít 5m silou cihlovou zeď. Je tedy zřejmé, že bez opravdových izolací v síle min. 20 cm pasivní dům neobejde. Materiálové možnosti jsou široké – lze použít polystiren, minerální nebo skelnou vatu, ovčí vlnu, slámu, nebo celulózové vločky atd. Konstrukce musí být navržena tak, aby v ní nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti, nebo pokud k ní dojde, aby se vlhkost mohla opět volně odpařit.

3.4.5 Tepelné mosty Vzhledem k mimořádným izolačním schopnostem použitých konstrukcí mají na spotřebu tepla relativně velký vliv tepelné vazby (místa, kde se stýkají dvě konstrukce a tvoří kout) a tepelné mosty (místa, kde je konstrukce nebo izolace zeslabena, obvykle nosným prvkem. Tepelná ztráta těmito místy může dosahovat i několik desítek procent celkové tepelné ztráty prostupem tepla.

- 23 -

3.4.6 Okna a prosklení Pro zasklení se používají trojskla nebo systém, kde je prostřední sklo nahrazeno folií. Součinitel prostupu tepla je zde 0,6 – 0,6 W/m2 . K. To je až dvakrát lepší než u kvalitnějších oken s izolačním dvojsklem. Běžný okenní rám také izoluje hůře než trojsklo, proto se používají dřevěné i plastové rámy doplněné izolací. Vždy je třeba sledovat součinitel prostupu tepla pro celé okno. Vzhledem k tomu, že jedním ze základních požadavků je těsnost domu, a také kvůli využití nuceného (strojního) větrání, nemusí být všechna okna otvíravá. To jednak sníží jejich cenu a jednak zvětší plochu prosklení (pevný rám je užší).

3.4.7 Větrání Pasivní dům se bez řízeného větrání neobejde. Stěnami a okny zde uniká už jen velmi málo tepla, většina spotřeby tak připadá na ohřev větracího vzduchu. Snížit tuto spotřebu pomáhá tzv. rekuperace tepla (schéma, příloha č. 5) – teplý odváděný vzduch předá ve výměníku teplo chladnému přiváděnému vzduchu. Využít tak lze až 80 % tepla odpadního vzduchu. Rekuperace může být nahrazena tepelným čerpadlem(schéma, příloha č.4), které odebírá teplo z odpadního vzduchu a ohřívá přiváděný vzduch, případně vodu pro vytápěcí systém. Výhodou je vyšší účinnost, nevýhodou vyšší cena. Pro větrání rodinných domů a bytů dosud neexistují závazné předpisy. Obvykle se větrání navrhuje tak, aby se splnil požadavek intenzity výměny vzduchu 0,3-0,5 objemu obytných místností za hodinu, respektive, aby přívod čerstvého vzduchu byl 30-50 m3/h na osobu. V době, kdy v domě nikdo není, by měla být intenzita větrání cca 0,1 objemu za hodinu kvůli odvodu vlhkosti a případných škodlivin (např. těkavé látky uvolňující se z nábytku). Dostatek čerstvého vzduchu dělá bydlení příjemným a uživateli je vesměs vysoce oceňován.

3.4.8 Vytápění a ohřev teplé užitkové vody V mnoha pasivních domech nejsou žádné radiátory. Teplo je dodáváno větracím systémem. Přiváděný vzduch se dohřívá ve výměníku napojeném na kotel (nebo akumulační nádrž. Díky tomu odpadá část investičních nákladů (na klasický topný systém). Pokud ale chceme v pasivním domě použít třeba interiérová kamna, narazíme na problém s přebytkem tepla. Nejsou-li venku právě velké mrazy, stačí domu jen malý výkon. Zejména u lehkých staveb musíme zdroj tepla tlumit, aby se dům nepřehřál. Jedním

- 24 -

z řešení je akumulační nádrž, do níž se odvádí část výkonu topného systému. Nádrž může být doplňkově ohřívána i solárním systémem: a) pasivní solární systémy: využívá se sluneční záření, které dopadne do interiéru okny nebo jiným prosklením. Pasivní systémy musí s budovou tvořit harmonický celek. Velmi důležité je vyřešení rizika tepelné zátěže během léta (odvětrávání). V případě orientace prosklených ploch na jih nebo západ se zvyšuje riziko přehřívání interiéru v letních měsících. b) aktivní solární systémy (solární kolektory): je téměř vždy možné je instalovat na stávající budovu. Využívají se zejména k celoroční přípravě teplé užitkové vody, ohřevu bazénové vody a k přitápění budov pomocí teplovodního nebo teplovzdušného vytápění. Získanou energii je možno dlouhodobě akumulovat

v zásobnících (vodních,

štěrkových). Čím je doba akumulace delší, tím je systém dražší a méně ekonomický. Proto se používá krátkodobá akumulace (několikadenní) spolu

s pružnými topnými systémy,

které sníží výkon okamžitě, jsou-li v místnosti solární zisky prosklením. U nízkoenergetických domů, zaměříme-li se blíže na obnovitelné zdroje energie, je zřejmé, že zejména vhodné spalování biomasy, neboť je z hlediska zátěže životního prostředí emisemi CO2 neutrální. Plně konkurence schopné je získávání energie ze slunečního záření. U nás zatím ne tolik rozšířené, zejména z hlediska ceny, je spalování peletek. Vyrábí se lisováním pilin jako odpadu na pilách. Spalování je možné jak v domovních nebo okrskových kotelnách, tak i v krbových nebo kachlových kamnech. Předností peletek je jejich vysoká výhřevnost. Pro rozvod tepla uvnitř domu platí klasické topenářské zásady jako u běžné stavby. Nízkoenergetické provedení domu je zejména vhodné pro instalaci podlahového vytápění. V současné době je velmi preferovaným způsobem vytápění využívání tepelných čerpadel: Nízkoteplotní teplo okolního prostředí můžeme využívat pomocí tepelného čerpadla, které toto teplo (např. kolem 2 ºC) převede na vyšší teplotní hladinu (kolem 50 ºC). Princip je stejný jako u chladničky, která odebírá teplo potravinám a předává jej zadní stranou chladničky do místnosti. Podobně i tepelné čerpadlo využívá tepla získaného od okolního prostředí k odpaření chladící kapaliny. Tato pára je poté kompresorem stlačena a díky dodané práci dochází k uvolnění tepla o vyšší teplotě, které je předáno topnému médiu. Celý cyklus se pak opakuje.

- 25 -

Zdroje tepla pro tepelné čerpadlo: okolní vzduch – k dispozici všude, odpadní vzduch – vzduch odváděný větracím systémem, povrchová voda – v toku nebo rybníku, podpovrchová voda – studně, z půdy a z hlubinných vrtů, teplo země – jednak geotermální energie hloubkových vrtů a jednak solární zisky ohřívající povrch půdy v okolí domu.

4. UKÁZKA ENERGETICKY ÚSPORNÉHO DOMU 4.1 Projekt Březnice – pasivní domy Projekt Březnice – výstavba 22 rodinných domů. V tomto projektu se investoři rozhodli pro úsporu spotřebovaných energií na vytápění. Domy spadají do energetické kategorie – pasivní dům. Vytápění domu osídleného 4-člennou rodinou stojí ročně do 3000 Kč. Další výhodou rodinného pasivního domu je řízené větrání místností pomocí rekuperace vzduchu.[7] Lokalita se nachází v obci Březnice nedaleko Zlína, na jihovýchodním svahu. V místě v současné době není MHD. Čas dopravy automobilem do centra Zlína je přibližně 10 min. Cena domu od 4, 99 mil. Kč. obsahuje: −

hotový dům dle provedení popisu standardu, přístřešek na auto

−

pozemek o výměře 800-1150 m2 v ceně 1 050 000 Kč včetně stavebního povolení na dům

−

základní technické vybavení lokality včetně příjezdové komunikace

−

zajištění žádostí jménem klienta na získání dotací z prostředků EU, která může být přiznána až do výše 15% respektive 450 000 Kč na rodinný dům v rámci podpory výstavby pasivních domů.

Tab.2 Propočet nákladů na vytápění dle ČSN

Propočet nákladů na vytápění dle ČSN (ceny energii platné k 1. 7. 2007) Ceny včetně DPH

Elektrické ÚT Plynové ÚT Vytápění

Vytápění

Stndardní Spotřeba E Výpočtová dům velikosti na vytápění tepelná ztráta JM plyn. E.ON RD Březnice (kWh/m2.rok) (kW) E.ON D45 Kč D02d (Kč) Konstrukce požadované dle ČSN

75

9,24

- 26 -

30660

17910

Tab.3 Propočet nákladů na vytápění a celkové spotřeby energie Propočet nákladů na vytápění a celkové spotřeby energie Ceny včetně DPH

RD Březnice

Teplovzdušné vytápění + IZT + tepelné Teplovzdušné vytápění + IZT + solární čerpadlo kolektory

Teplovzdušné vytápění + IZT Vytápění Spotřeba energiena Výpočtová tepelná ztráta vytápění (kWh/m2.rok) (kW) E.ON D35 (Kč)

Konstrukce PD Měsíční úspora v el. energii

9

3,24

Celý provoz domu Vytápění

Celý provoz domu Vytápění

Celý provoz domu

E.ON D35 (Kč)

E.ON D 56d (Kč)

E.ON D35 (Kč)

4854

E.ON D56d (Kč) 18240

2151

2606

E.ON D35 (Kč)

11091

2338

3813

11574

2237

Pozn.: IZT – integrovaný zásobník tepla, slouží k akumulaci získaného tepla a je součástí systému topení, ceny nezahrnují měsíční platby za elektrický jistič. −

Jak lze vidět z uvedených tabulek, spotřeba energie na vytápění je u pasivních domů Březnice asi o 88% nižší domu vyhovujícímu současné ČSN.

4.1.1 Skladby konstrukcí Stavba je realizována z celostěnových panelů na bázi dřeva (systém plošné prefabrikace).

Vnější stěny −

nosné vnější stěny domu jsou vyrobeny jako dřevěná rámcová konstrukce

−

60 mm tepelně izolační deska (pod palubkovým obkladem mezi dřev. rošty)

−

19 mm palubkový obklad (mezi dřev. rošty s difúzní folii)

−

celková tloušťka vnější stěny je cca 510 mm.

Vnitřní stěny −

nosná stěna – dřevěná rámcová konstrukce s 140 mm tepelně zvukovou izolací, celková tloušťka stěny je 189 mm

−

nenosná stěna - dřevěná rámcová konstrukce s 75 mm tepelně zvukovou izolací, celková tloušťka stěny je 124 mm

Stropní konstrukce −

240 mm stropní trámy 75 mm tepelně zvukovou izolací

- 27 -

Skladba podlah −

140 mm tepelná izolace, 0,2 PE-folie (zvýšená životnost, odolnost proti zemní vlhkosti)

−

30 mm dřevovláknitá deska tlumící kročejový hluk, 30 mm zásyp tlumící kročejový hluk

−

podlaha balkónu a lodžie – nosná dřevěná konstrukce, dřevěný hoblovaný rošt tl. 40 mm

Střešní konstrukce −

betonová taška, 40-50 mm střešní latě (dle sklonu střechy),

−

difúzní folie – pojistná hydroizolace

−

240 mm izolační vrstva + dřevěný nosný rošt v podélném směru

−

0,2 mm parotěsná zábrana, 12,5 mm sádrokartonová deska

−

odvodnění střechy pomocí půlkruhových střešních žlábků a vně ležících střešních svodů po úroveň základové desky, šikmé střešní přesahy (800 mm) a přesahy v oblasti štítů (350 mm) jsou obloženy profilovaným dřevěným obkladem

−

vnější přístup ke komínu

Okna −

dřevěná okna z profilů EURO s izolačním trojsklem, s celoobvodovým kováním, zajišťujícím otevírání, sklopnou a mikroventilační polohu okna

−

parapety z přírodního kamene

Topení −

teplovzdušné vytápění s rekuperací a s integrovaným zásobníkem tepla IZT 650 l včetně přípravy teplé užitkové vody

Technické parametry −

světlé výšky: přízemí 2,5m, první patro 2,6 m, výška půdní nadezdívky 1,2m

−

zatěžovací parametry: zatížení sněhem - do 1,0 kNm-2, zatížení větrem 0,45-0,85 kNm-2

−

tvar střechy: sedlová se štíty, sklon 35°

−

tepelný odpor: obvodové stěny – R= 10,10 m-2KW-1 (U=0,099 Wm-2K-1 ) podlaha – R = 4,00 m-2KW-1 (U=0,250 Wm-2K-1 ) střecha nad podkrovím – R = 11,50 m-2KW-1 (U=0,087 Wm-2K-1 ) okno – sklo – R = 1,67 m-2KW-1 (U=0,6 Wm-2K-1 )

−

kročejová neprůzvučnost: Lnw = 63 dB

- 28 -

–

5. ZÁVĚR Rok co rok stoupají v České republice ceny za elektřinu, plyn a uhlí. Daný stav věci je jako stvořený ke zvýšení zájmu o výstavbu energeticky úsporných domů. Přesto tomu tak není a těchto typů staveb stojí v tuzemsku řádově jen několik desítek. Je fakt, že pořizovací náklady energeticky úsporných domů jsou zhruba o deset procent vyšší než u běžné stavby, na druhou stranu, jen nízké procento běžné výstavby splňuje požadavky obecně platných předpisů. Návratnost nákladů je při aktuálních cenách energií přibližně do 10-12 let, přičemž při dalším očekávaném nárostu cen energií se doba návratnosti realizovaných projektů může výrazně zkracovat. Realizace pasivních domů můžeme v ČR spočítat takřka na prstech jedné ruky. Jde řádově o desítky staveb. Bohužel tyto počty se rovněž vztahují na počet architektů, kteří se u nás profesionálně a dlouhodobě věnují této problematice. O mnoho lépe na tom nejsou v tuzemsku ani nízkoenergetické domy. Odhadovaným počtem realizací nízkoenergetických domů řádově do tisíce významně zaostáváme za vyspělými evropskými zeměmi, kde se tento způsob výstavby stává již běžným standardem. Navrhování nizkoenergetických domů se v naší republice věnuje zhruba 40-50 architektů a projekčních ateliérů. Ještě menší je počet firem, které jsou schopny zvládnout tento typ staveb. U našich progresivnějších sousedů je situace naprosto opačná. V Rakousku a Německu je výstavba domů s nízkou spotřebou energie prosperujícím odvětvím. V Rakousku nyní poptávka třikrát převyšuje nabídku a v Německu se počet pasivních domů každoročně zdvojnásobí. Prognóza do roku 2010 pro Německo je 60 000 pasivních domů. Není žádným tajemstvím, že nejlevnější energie je ta, která se nemusí vyrobit. Přesto drtivá většina Čechů žije v bytech a domech, které především teplem dost plýtvají, místo aby ho uchovávaly. Tuzemské zájemce totiž odrazuje vyšší cena energeticky úsporných domů. Nedostatečná je i osvěta a podpora ze strany státu a uměle držené nízké ceny energií. Dotazy na tyto domy sice jsou, ale většina zájemců na konec raději dá přednost starému domu, který si podle svého upravují. Je ale možné, že se situace začne měnit k lepšímu. Poslední dobou totiž přibývají klienti, kteří si staví do důchodu úsporný nízkoenergetický nebo pasivní dům. Tuší, že účty za energie pro ně budou finančně náročné. Problém zatím je, že projektanti nabízejí dražší řešení, které přitom kritéria pro energeticky úsporný objekt nesplňují.

- 29 -

Do hry ale časem patrně v stoupí i jiné stimuly. Lze očekávat, že energetická náročnost 50 kWh na metr čtvereční ročně se stane, tak jako třeba v Německu, i v ČR horním limitem. Takový vývoj by pak korespondoval s úsilím EU, potažmo ČR, o šetrný přístup k životnímu prostředí. Proto se již dnes lze setkat na trhu s firmami, které nabízejí svým klientům možnost upravit projekt jejich domu na nízkoenergetické řešení.

- 30 -

6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. NAGY, E. Manuál ekologickej výstavby – navrhovanie a výstavba trvalo udržitelných ludských sídiel. Olomouc: Permakultúra, 2007. 225s.

ISBN:

80-967972-0-4 2. DAMAŠKA, D. Atlas nízkoenergetických domů. Praha: Nakladatelství ARCH, 2002. 136 s. ISBN: 80-86-165-46-9 3. ŠMELHAUS, P. A KOLEKTIV, Nízkoenergetický dům. Praha: Nakladatelství ARCH, 2004. 117s. ISBN: 80-86165-94-9 4. STAVEBNÍ LISTY, Udržitelná výstavba budov. 2002. Dostupné z WWW: . 5. MACHOLDA,

František:

Bariery

rozvoje

nízkoenergetické

výstavby.

ENERGETIKA.CZ, Vše, co chcete vědět o energii, ale bojíte se zeptat [online]. [cit. 6.2. 2008]. Dostupné z WWW: < http://www.energetika.cz/index.php?id=71&cl=360>. 6. REAL SPEKTRUM, Energeticky pasivní domy Březnice. Dostupné z WWW: . 7. EKOWATT, Zásady výstavby pasivních domů. 2007. Dostupné z WWW: . 8. SMĚRNICE O ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV (2002/91/EC), Spotřeba energie v budovách. 2002. Dostupné z WWW: . 9. NÍZKOENERGETICKÉ A PASIVNÍ DOMY.CZ, 2006. Dostupné z WWW: .

- 31 -

PŘÍLOHY

- 32 -

SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1: Energeticky úsporný dům – požadavky na konstrukce dle ČSN 730540:2.........................................................................................................................34 Příloha č. 2: Průkaz energetické náročnosti budovy, energetický štítek obálky budovy............................................................................................................................35 Příloha č. 3: Energetické potřeby a jejich krytí.........................................................36 Příloha č. 4:Tepelné čerpadlo – schéma......................................................................36 Příloha č. 5: Větrací jednotka s rekuperací tepla a elektrickým dohřevem............37 Příloha č. 6: Jižní a západní zasklení..........................................................................37 Příloha č. 7: Projekt Březnice......................................................................................38 Příloha č. 8: Energeticky úsporné domy – fotografie................................................39

- 33 -

Příloha č. 1 Energeticky úsporný dům – požadavky na konstrukce dle ČSN 730540:2

Požadované Doporučené Typ hodnoty UN hodnoty UN konstrukce

Popis konstrukce

W . m-2.K-1

W . m-2.K-1

Střecha plochá a šikmá se sklonem do 45° včetně Podlaha nad venkovním prostorem

0,24

0,16

Strop nad nevytápěnou půdou se střechou bez tepelné izolace Podlaha a stěna s vytápěním

0,30

0,20

lehká

0,30

0,20

těžká

0,38

0,25

Podlaha a stěna přilehlá k zemině 0,60 Strop a stěna vnitřní z vytápěného k nevytápěnému prostoru

0,40

Strop a stěna vnitřní z vytápěného k částečně vytápěnému prostoru, nebo z částečně vytápěného k nevytápěnému prostoru vytápěné budovy

0,75

0,50

Stěna mezi sousedními budovami Strop mezi prostory s rozdílem teplot do 10°C včetně

1,05

0,70

Stěna mezi prostory s rozdílem teplot do 10°C včetně

1,30

0,90

Strop vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5°C včetně

2,20

1,45

Stěna vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5°C včetně

2,70

1,80

nová Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše, z vytápěného prostoru do venkovního prostředí. Pro rámy nových výplní upravená otvorů platí Uf < nebo = 2,0W/m2K

2,20

1,40

Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše, z vytápěného prostoru do částečně vytápěného či nevytápěného prostoru vytápěné budovy do venkovního prostředí.

3,50

2,30

Šikmé střešní okno, světlík a jiná šikmá výplň otvoru se sklonem do 45°, z vytápěného prostoru do venkovního prostředí. Pro rámy šikmých výplní otvorů s možností započítání jejich speciálně tepelně izolačních obkladů platí U < nebo = 2,0W/m2K

1,50

1,00

Šikmé střešní okno, světlík a jiná šikmá výplň otvoru se sklonem do 45°, z částečně vytápěného nebo nevytápěného prostoru vytápěné budovy do venkovního prostředí

2,60

1,70

Stěna vnější Střecha strmá se sklonem nad 45°

34

Lehký obvodový plášť, hodnocený jako smontovaná sestava vč. nosných prvků s průsvitnou částí o poměrné ploše fw=Aw/A, v m2/m2. Kde A je celková plocha lehkého obvodového pláště. Pro rámy lehkých obvodových plášťů platí Uf < nebo = 2,0W/m2K

fw < = 0,50 UN = 0,3 + 1,4 fw

fw > 0,50

UN = 0,8 + 0,4 fw

Příloha č. 2 Průkaz energetické náročnosti budovy, energetický štítek obálky budovy

Průkaz energetické náročnosti budovy dle vyhlášky 148/2007 Sb.

Energetický štítek obálky budovy dle ČSN 73 0540-2.

35

Příloha č. 3 Energetické potřeby a jejich krytí [8]

Příloha č. 4 Tepelné čerpadlo – schéma

36

Příloha č. 5 Větrací jednotka s rekuperací tepla a elektrickým dohřevem

Příloha č. 6 Jižní a západní zasklení

37

Příloha č. 7 Projekt Březnice – vizualizace

Projekt Březnice – v těchto místech budou pasivní domy vystavěny

38

Příloha č. 8 – energeticky úsporné domy - fotografie Nízkoenergetický dům-foto

Pasivní dům – foto

39