VZDUCHOTECHNIKA A VYTÁPĚNÍ V TRVALE UDRŽITELNÉ VÝSTAVBĚ
Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technickoekonomických studijních programů Registrační číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Vnímání ekologicko/energetické situace lidmi v 21. století
Světová zásoba uhlí … 100 let Světová zásoba ropy … 150 let
(za každou kalorii běžně vyráběných potravin se skrývá 10 kalorií z ropy, vliv snadné dopravy na urbanismus…)
Zdroje energie dochází … musíme s nimi šetřit a naučit se hospodařit s těmi, které nedojdou. Evoluce člověka běží příliš rychle. Antropogenní působení planeta neunese, resp. vyrovná jen za cenu velké změny (nastane nová rovnováha, neslučitelná s dnešním životem člověka). Vše má limity.
Planeta si ve svých dějinách poradila s většími změnami, než způsobil člověk. Stát nemá zasahovat do přirozeného vývoje společnosti víc, než je nezbytné. Energetické zdroje jsou nevyčerpatelné. Dojdou-li zdroje, které používáme dnes, člověk jistě vynalezne jiné. Není důvod ke strašení lidí a k brzdění lidské touhy po čím dál větším blahobytu. 2
7 miliard lidí na Zemi (2011)
Lidstvo, nebo přesněji dnes zdánlivě tak úspěšná civilizace euroamerického typu však přitom prožila celé své dějiny v systémech otevřených, v neustálém dobývání nových kolonií, přírodních zdrojů, úložišť a odbytišť; žila tedy jaksi na dluh prostoru, ale díky setrvačnosti přírodních i společenských procesů i na dluh času. Nikoli nepodstatná část naší dosavadní historické zkušenosti je proto k nepotřebě, naše dosavadní přírodovědná, společenskovědní ani politická empirie není prostě mechanicky extrapolovatelná k řešení problémů jediné globální vesnice.
Ekologická stopa Lidstvo má k dispozici 1,76 ha biologicky produktivní země na obyvatele Světová průměrná ekologická stopa v roce 2007 byla 2,7 globálních hektarů na osobu. Průměr na jednu zemi se pohybuje od 10 až po méně než 1 globální hektar na osobu. Průměrná ekologická stopa České republiky je 5,73 globálních hektarů na osobu, biologická kapacita je 2,67 globálních hektarů na osobu, takže republika vytváří ekologický dluh ve výši 3,06 globálních hektarů na osobu.
4
5 až 10
2
3
Co bereme z přírody a co jí vracíme
energie
odpady
emise
půda
voda
vzduch
V uzavřeném systému konečných zdrojů není kvantitativní růst trvale možný.
Lineární spotřební hospodaření budov SLUNCE
VÍTR
SRÁŽKY
odpadní vzduch
čerstvý vzduch energie (elektřina, plyn)
tepelné ztráty
pitná voda
odpadní voda
materiály, předměty
ROSTLINY
SPOTŘEBA
PŮDA
odpady
VODNÍ PLOCHY
Koloběhy v přírodě
Koloběhy v přírodě malý
velký
Výpar a odtok srážkové vody
Požadavky vyhlášky č. 268/2009 Sb. Odvádění srážkových vod řešit přednostně vsakováním. Pokud není vsakování možné řeší se odváděním srážkových vod: - do povrchových vod, a pokud to není možné - do jednotné kanalizace
10
Zeleň v urbanismu
11
Hospodaření budov v uzavřeném cyklu SLUNCE
VÍTR
SRÁŽKY
odpadní vzduch
čerstvý vzduch energie (elektřina, plyn)
tepelné ztráty
pitná voda
odpadní voda
materiály, předměty
ROSTLINY
SPOTŘEBA
PŮDA
odpady
VODNÍ PLOCHY
Life Cycle Assesement (LCA) – životní cyklus stavby
Při hodnocení dopadů "života materiálu" by do posuzování měly vstupovat údaje z celého jeho životního cyklu. Takovýto přístup by pak využíval hranice systému "Cradle to Grave", neboli od kolébky do hrobu, které zahrnují všechny fáze životního cyklu výrobku (stavby).
13
Hodnocené parametry kvality budov Svázané emise SO2 udávající ekvivalentní emise, způsobující okyselování (acidifikaci) prostředí. Ekvivalentní znamená, že se nejedná pouze o emise SO2, ale také o emise dalších plynů způsobujících okyselování prostředí, jejichž efekt je přepočítán na úroveň efektu SO2. Udává se v gramech nebo v kilogramech SO2 ekvivalentních - [kg SO2, ekv.] Potenciál eutrofizace prostředí = množství ekvivalentních atmosférických emisí a emisí z odpadních vod, způsobujících nepřirozené zvyšování obsahu živin ve vodách a půdách (eutrofizaci). Jednotky: [kg x,ekv.].
14
Výzvy pro současné stavebnictví zdroje / dopady
energie
odpady
emise
současný stav
hlavní úkoly pro udržitelnou výstavbu
půda
voda
vzduch
EFEKTIVNĚJŠÍ VYUŽÍVÁNÍ MATERIÁLŮ - šetření neobnovitelných přírodních zdrojů materiálů značná spotřeba MATERIÁLY neobnovitelných přírodních zdrojů
- konstrukce s dlouhou životností, rekonstrukce a modernizace - demontovatelné konstrukce a opětné použití prvků a konstrukcí - recyklace stavebních materiálů - využívání recyklovaných materiálů i z oblastí mimo stavebnictví
neefektivní VODA
spotřeba pitné vody
PŮDA
- regulované využívání obnovitelných zdrojů (např. tropické dřevo) SNIŽOVÁNÍ SPOTŘEBY KVALITNÍ VODY - snižování spotřeby pitné vody v domácnostech - snižování spotřeby pitné vody v průmyslu - využívání dešťové vody pro provoz budov PŘISPÍVÁNÍ K TRVALE UDRŽITELNÉMU ROZVOJI SÍDEL
nedostatečně
- efektivní využívání půdy
regulovaná
- strategie trvale udržitelného urbanistického rozvoje
urbanizace
- flexibilita a adaptabilita umožňující dlouhou životnost budov - rekonstrukce budov a revitalizace sídel
Výzvy pro současné stavebnictví zdroje / dopady
současný stav
hlavní úkoly pro udržitelnou výstavbu SNIŽOVÁNÍ ENERGETICKÉ POTŘEBY
ENERGIE
•
Tepelně technické vlastnosti obálky budovy
•
Využití pasivních zisků
narůstající
•
Recyklace tepla
spotřeba energie
ZVYŠOVÁNÍ ENERGETICKÉ ÚČINNOSTI STAVEB •
Zdroje tepla/chladu, ventilátory, čerpadla …
VYUŽÍVÁNÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE •
EMISE / ODPADY
Slunce, země, vzduch, biomasa
narůstající znečištění
SNIŽOVÁNÍ MNOŽSTVÍ EMISÍ A ODPADŮ
životního
- snižování množství nerecyklovatelných odpadů
prostředí
- snižování emisí CO2, SO2, NOx, HCFC aj.
Mohou být OZE náhradou konvenčních zdrojů? • obnovitelné zdroje energie v principu jsou nevyčerpatelné, to ale ještě neznamená, že z nich můžeme v konkrétním místě a čase vyrábět energii bez jakýchkoliv omezení • lokálně jsou vyčerpatelné naprosto všechny energetické zdroje • OZE mají velmi nízkou koncentraci nositele energie v prostoru a čase 12 milionů MWh elektřiny = roční produkce jaderné elektrárny Temelín
FOTOVOLTAICKÉ PANELY VĚTRNÉ TURBÍNY FYTOPALIVA
12,4 ha 12 000 vrtulí 432 000 ha
Plodiny z 1 ha = rozštěpení 3 g uranu http://www.nazeleno.cz/nazelenoplus
17
Úspory energie při výstavbě a provozu budov
Ing. Arch. Aleš Brotánek
STAVEBNICTVÍ: Budovy spotřebovávají skoro polovinu energie → je možné stavět s ENB o 70 až 90 % menší → za 100 let se stavby obnoví (1 % ročně) → když dnes začneme stavět budovy s 20% nároky → za 100 let zbude pouze 20 % → to se dá vyprodukovat z OZE
18
LEED – hodnocené parametry kapitola
hodnotící kritéria
udržitelnost místa (lokality) hospodaření s vodou
využití pozemků, hustota osídlení, alternativní doprava, zacházení s dešťovou vodou, světelné znečištění, zelené plochy, ...
omezení spotřeby vody na zavlažování, snížení množství vody v kanalizaci, snížení spotřeby vody, … snížení potřeby energie, využití obnovitelných zdrojů energie, energie a produkce elektřiny z obnovitelných zdrojů, energetický management, redukce škodlivých látek do ovzduší (látky poškozující ozonovou atmosféra vrstvu, apod.), … minimalizace stavebního odpadu, zavedení odpadového materiály a zdroje hospodářství, znovuvyužití dílčích konstrukcí a materiálů, využití certifikovaného dřeva,… sledování koncentrace CO2, řízení výměny vzduchu, užití kvalita vnitřního nízkoemisivních materiálů, zařízení na automatické řízení kvality prostředí vzduchu, tepelná pohoda, denní osvětlení a oslunění, … inovace a proces ohodnocení výjimečně kvalitních vlastnosti nad rámec hodnocených témat návrhu
Kritéria – Administrativní budovy ENVIROMENTÁLNÍ
SOCIÁLNĚ KULTURNÍ
EKONOMICKÁ
LOKALITA
E.01 Spotřeba primární energie 11,4 % E.02 Potenciál globálního oteplování 8,3%
C.01 Náklady životního cyklu 5,1% E.11 Využití půdy 3,6 %
S.12 Kvalita vnitřního vzduchu 3,6 % C.02 Facility management 4,3 %
S.11 Zdravotní nezávadnost materiálů 4,9 %
E.09 Použití konstrukčních materiálů při výstavbě 4,6 %
20
Kritéria – Budovy pro bydlení ENVIROMENTÁLNÍ
SOCIÁLNĚ KULTURNÍ
EKONOMICKÁ
LOKALITA
E.09 Spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů 10,5 %
E.08 Spotřeba pitné vody 3,5 %
E.01 Potenciál globálního oteplování (GWP) 7,5 % E.11 Využití půdy 6,5 %
C.01 Analýza provozních nákladů 6,5 %
S.02 Akustický komfort 3,9 % S.05 Zdravotní nezávadnost materiálů 4,2 %
C.04 Management tříděného odpadu 4,5 %
E.10 Použití konstrukčních materiálů při výstavbě 6,0 % 21
Vývoj energetického hodnocení staveb
Stoupá vypovídající hodnota, kompetence zpracovávající osoby, 22 množství potřebných údajů a čas zpracování.
23
Obecné požadavky udržitelné výstavby
• Funkčnost (dle požadavků) a flexibilita využití • Dlouhá životnost/trvanlivost budov a jejich částí • Ochrana přírodního prostoru tím, že budovy zabírají málo místa • Minimální spotřeba vnější energie a materiálu (např. voda)za provozu budov • Minimální emise plynných či tuhých odpadů • Využití opakovaně použitelných, recyklovatelných nebo použitých materiálů • Krátké dopravní cesty při výstavbě i provozu budov
Vytápění a trvale udržitelná výstavba Ve vztahu k ovzduší má výrazný vliv na emise způsob spalování pevných paliv, tj. typ kotle. Nejhorší vlastnosti mají konstrukce s prohoříváním paliva, což jsou jak starší zdroje, tak zdroje nové, které se vzhledem k pořizovacím nákladům stále běžně prodávají. K prohořívání paliva dochází i v krbech, jejich trvalé užívání nelze hodnotit ve vztahu k emisím kladně. Pevná paliva používá 17% domácností, z nichž padesát procent má zdroje s prohoříváním.
Prodej kotlů, krbů a topidel na tuhá paliva do výkonu 50 kW v letech 1996-2010
Vytápění a trvale udržitelná výstavba Typ zdroje z hlediska automatiky provozu a způsob spalování má výrazný vliv na emisní zatížení. Obsluha u klasických kotlů s prohořívacím a odhořívacím způsobem spalování má jen omezené možnosti regulace v rámci dávkování paliva a přívodu spalovacího vzduchu, tudíž spalovací proces neprobíhá v emisně optimálním parametrech. Automatika zdroje s omezeným zásahem obsluhy a pyrolýzní spalování je ve vztahu ke škodlivinám naopak na pozitivní straně. Nejen obnovitelný zdroj, ale i kotel s co nejvyšší emisní třídou je podmínkou udržitelné výstavby. Výsledky měření dle lit. KRPCE K, HORÁK J., HOPAN F. Měření emisí znečišťujících látek z kotlů malých výkonů, Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum Inovace pro efektivitu a životní prostředí.
Rozdělení a umístění zdrojů tepla Oproti plynovým kotelnám musíme navíc řešit: Dopravu paliva (k objektu a do skladu, ze skladu ke zdroji) Skladování (sklad) paliv (Akumulaci tepla – AZ)
Kotelny na pevná paliva
Výhřevnost paliv
Ztráta 6 kW Spotřeba tepla UT + TV = 75 GJ/rok Roční spotřeba dřeva = 6250 kg tj. 9 m3
KLIMATIZACE DIVADLA
NOČNÍ CHLAZENÍ A AKUMULACE BUDOVY
TEPELNÁ ČERPADLA - - - CHLADICÍ STROJE ZÍSKÁVÁME TEPLO = TEPELNÉ ČERPADLO
ZÍSKÁVÁME CHLAD = ZDROJ CHLADU
VÝPARNÍK
KONDENZÁTOR
CHLADÍCÍ OKRUH
TRANSPORT TEPLA Z VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ DO ATMOSFÉRY Chladící okruh ochlazuje přímo chlazenou látku = CHLAZENÍ PŘÍMÉ Chlazení látky se děje přes pomocnou teplonosnou látku = CHLAZENÍ NEPŘÍMÉ
VYUŽITÍ GEOTERMÁLNÍ ENERGIE V ROČNÍM CYKLU
http://www.wissenwiki.de/images/f/ff/Luft_energie_erdwaerme_saisonal.gif
POTENCIÁL ÚSPOR EMISÍ CO2 – VZT CELKEM (NĚMECKO)
Další přínos vzduchotechniky při užívání budov
Nejjednodušší integrace potrubí vzduchotechniky do místností v budovách
Jednoduchá integrace potrubí vzduchotechniky do místností v budovách
Komplexní integrace potrubí vzduchotechniky do místností v budovách
ŠEDÁ ENERGIE VE VZT POTRUBÍ Spiro potrubí DN 160 - 119 MJ/m
Ohebné potrubí DN 160 - 553 MJ/m
Ohebné potrubí s akustickou izolací DN 160 - 597 MJ/m
Potenciál úspor primární energie pro administrativní a obchodní budovy
Potenciál úspor primární energie pro administrativní a obchodní budovy
HODNOCENÍ PŘÍNOSU VZT PRO RD
HODNOCENÍ PŘÍNOSU VZT PRO RD
HODNOCENÍ PŘÍNOSU VZT PRO RD
HODNOCENÍ PŘÍNOSU VZT PRO RD
HODNOCENÍ PŘÍNOSU VZT PRO RD
46
ČSN 730540 – 2 , říjen 2011
Klasifikace budov
Shrnutí požadavků
Nízkoenergetická budova
potřeba tepla na vytápění < 50 kWh/m2
stavební řešení
Pasivní budova RD n50 < 0,6 /h Uem ≤ 0,25 W/(m2K)
BD n50 < 0,6 /h Uem ≤ 0,35 W/(m2K)
Neobytná s 18 až 22oC n50 < 0,6 /h Uem ≤ 0,75.Uem,N
Potřeba energie na vytápění
EA ≤ 20 kWh/(m2.a)
EA ≤ 15 kWh/(m2.a)
Potřeba energie na chlazení
0
kWh/(m2.a)
EA ≤ 15 kWh/(m2.a)
0 kWh/(m2.a)
EAch ≤ 15 kWh/(m2.a)
stavební řešení
47
Pasivní budova RD
BD
Neobytná s 18 až 22oC
Spotřeba primární energie (pouze vytápění, příprava teplé vody, pomocná el.
energie pro provoz energetických systémů, chlazení u neobytných budov) PEA ≤ 60 kWh/(m2.a)
PEA ≤ 60 kWh/(m2.a)
PEA ≤ 120 kWh/(m2.a)
Primární energie představuje energii přírodních zdrojů, které neprošly žádno konverzí.
Poznáte, co je co?
Nízkoenergetický
Energeticky nezávislý
Pasivní
Nulový
Blízký nulovému
Energeticky pozitivní 49
Řešení
Nízkoenergetický
Energeticky nezávislý
Pasivní
Nulový
Blízký nulovému
Energeticky pozitivní 50
Rozdíly v energetických systémech na klasifikaci budovy
51
Rozdíly v energetických systémech na klasifikaci budovy
Uem = 0,18 [W/(m2K)]
nižší než doporučená hodnota
Klasifikační třída obálky budovy
A – velmi úsporná
Bez strojního chlazení
52
Rozdíly v energetických systémech na klasifikaci budovy Varianta 1. Kondenzační kotel jako zdroj tepla pro vytápění a přípravu teplé vody, větrání je přirozené (okny), osvětlení tvoří kombinace klasických a úsporných žárovek. Varianta 2. Vytápění je elektrickými přímotopy s odběrem energie ze sítě, centrální nucené větrání se ZZT (rekuperací), termální solární systém pro ohřev teplé vody s elektrickým dohřevem, kompaktní úsporné zářivky pro osvětlení. Varianta 3. Kondenzační kotel pro vytápění a zbytkový ohřev teplé vody, termální solární systém pro ohřev teplé vody s ročním pokrytím 74%, centrální nucené větrání se ZZT (rekuperací), osvětlení tvoří LED světelné zdroje. Varianta 4. Tepelné čerpadlo vzduch-voda pro vytápění a přípravu teplé vody, centrální nucené větrání se ZZT (rekuperací), kompaktní úsporné zářivky pro osvětlení v kombinaci s LED světelnými zdroji. Varianta 5. Tepelné čerpadlo vzduch-voda pro vytápění a přípravu teplé vody, centrální nucené větrání se ZZT (rekuperací), kompaktní úsporné zářivky pro osvětlení v kombinaci s LED světelnými zdroji, hybridní fotovoltaický systém pro výrobu elektrické energie (pouze pro vlastní spotřebu). Varianta 6. Kotel na pelety pro vytápění a zbytkový ohřev teplé vody, termální solární systém pro ohřev teplé vody s ročním pokrytím 74%, centrální nucené větrání se ZZT (rekuperací), osvětlení tvoří LED světelné zdroje, hybridní menší fotovoltaický systém pro výrobu elektrické energie (pouze pro vlastní spotřebu). 53
Rozdíly v energetických systémech na klasifikaci budovy Kondenzační kotel
1
xx
Elektrické vytápění Kotel na pelety Tepelné čerpadlo vzduch/voda Solární termické panely
2
xxx
3
xx
4
5
xx xx
xx
xx
xx
xx xx
xx
xx
xx xx
xx xx
xx
xx 19,7 0,0 4,2 5,7 2,3 2,9 30,9 15,8
Fotovoltaické panely Přirozené větrání
6
Osvětlení
xx
xx xx
VYTÁPĚNÍ CHLAZENÍ VĚTRÁNÍ TEPLÁ VODA OSVĚTLENÍ výroba elektřiny FV celková spotřeba primární energie
34,9 0,0 0,0 21,5 4,6
19,7 0,0 4,2 5,7 3,4
19,7 0,0 4,2 5,7 2,3
19,7 0,0 4,2 21,5 2,9
62,8 75,8
33,7 100,0
32,5 48,2
23,6 70,7
19,7 0,0 4,2 21,5 2,9 8,6 14,9 45,3
B
A
A
A
A
A
nízkoenergetický
nízkoenergetický
pasivní
nízkoenergetický
pasivní
blízký nulovému
Nucené větrání se ZZT
Vyhláška 148/2007 Sb. ČSN 73 0540 -2
xx
xx
54
55
UKAZATELE ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY
Celková primární energie za rok Neobnovitelná primární energie za rok Celková dodaná energie za rok
Dílčí dodané energie pro technické systémy za rok
Průměrný součinitel prostupu tepla Součinitele prostupu tepla jednotlivých konstrukcí na systémové obálce budovy
Účinnost technických systémů
REFERENČNÍ BUDOVA Téhož druhu, užívání, geometrického tvaru, ploch, orientace, klimatickými údaji, apod.
HODNOCENÁ BUDOVA
?
Parametry a hodnoty vlastností konstrukcí a technických systémů uvedeny v příloze č.1 vyhlášky Představuje nákladově optimální úroveň ve vztahu k energetické náročnosti Parametry, které nejsou stanoveny jako referenční, se použijí shodné s hodnocenou budovou.
Průměrný součinitel prostupu tepla referenční budovy, je-li jednozónová s převažující vnitřní teplotou 18 až 22oC Normově požadované hodnoty dle ČSN 73 0540 – 2 (2011)
𝑈𝑒𝑒,𝑅 = 𝑈𝑒𝑒,𝑁,20,𝑅 Redukční činitel
fR
∑ 𝑈𝑁,20,𝑗 . 𝐴𝑗 . 𝑏𝑗 = 𝑓𝑅 . + ∆𝑈𝑒𝑒,𝑅 ∑ 𝐴𝑗 0,02 Přirážka na vliv tepelných vazeb
1,0
Dokončená budova a její změna
0,8
Nová budova
0,7
Budova s téměř nulovou spotřebou energie
Podíl prosklení vyšší než 50 % teplosměnné plochy obvodových stěn U referenční budovy:
do 50 % normová hodnota pro výplně otvorů, ve zbytku do skutečné plochy prosklení se uvažuje součinitel prostupu tepla stěny.
Lehký obvodový plášť Požadované „U“ u referenční budovy: Neprůsvitné části – normová hodnota pro stěny Průsvitné části – normová hodnota pro výplně otvorů
U nových budov 0,5 obytné budovy ostatní budovy: 1,05 A/V≤0,2 0,45 A/V>1 0,30+0,15/(A/V)
Uem,N,20,R,max
A teplosměnná plocha obálky V objem z vnějších rozměrů
Budova s jinou převažující vnitřní teplotou
Vícezónová budova
𝑈𝑒𝑒,𝑅
𝑈𝑒𝑒,𝑁,20,𝑅 . 16 = 𝜃𝑖𝑖 − 4
𝑈𝑒𝑒,𝑅
∑ 𝑈𝑒𝑒,𝑅,𝑗 . 𝑉𝑗 = ∑ 𝑉𝑗
Uem,R,j
referenční hodnota průměrného součinitele prostupu tepla zóny
Vj
objem zóny z vnějších rozměrů
Měněné stavební prvky obálky budovy UR
prvků = doporučená hodnota dle ČSN 730540-2:2011
Srovnání energií s referenční budovou dle níže uvedené horní hranice klasifikační třídy Hodnota hranice klasifikační třídy
Klasifikační třída
Slovní vyjádření
0,65 . Uem,R
A
Mimořádně úsporná
0,8 . Uem,R
B
Velmi úsporná
Uem,R
C
Úsporná
1,5 . Uem,R
D
Méně úsporná
a další viz. vyhláška
Budova s téměř nulovou spotřebou energie Stavební konstrukce a průměrný součinitel prostupu tepla pro referenční budovu fR = 0,7
Budova s téměř nulovou spotřebou energie
Požadavek pro snížení referenční hodnoty neobnovitelné primární energie o hodnotu Rodinný dům
25%
Bytový dům
20%
Ostatní budovy
10%
Snížení referenčních hodnot platí i u ostatních budov po 1.1.2015, ale o nižší procentuální hodnotu.
HRÁTKY S NULOVÝMI BUDOVAMI Spotřeba elektrické energie 500 kWh je kryta pouze ze sítě. Spotřeba elektrické energie 600 kWh je kryta ze 2/3 fotovoltaikou, z 1/3 napojením na veřejnou síť. Tímto opatřením klesla hodnota primární energie o 66 %. Jiný pohled říká, že je třeba ohodnotit skutečnost výroby elektřiny z OZE. Pak je výpočet následující: Hodnocení je radikálně jiné a výroba elektrické energie z OZE tak např. umožní nákup energie ze zemního plynu, který je samozřejmě zdrojem neobnovitelný. Získáme tak množství dodané energie
64
Energetická bilance PD Pasivní dům – název vznikl ze snahy o maximální využití pasivních zisků (nejlepší energie je ta nevyrobená)
Prostup + větrání = vnitřní zisky + solární zisky Okno – v zimě topí, v létě nesmí zhoršovat - Nutné stínící prostředky
65
Princip a zásady pasivního domu
Nízká spotřeba tepla na vytápění
Pasivní zisky
Solární zisky + stínění v letním období
Vnitřní zisky (lidé, osvětlení, spotřebiče)
Ztráta prostupem
Izolace obálky bez tepelných mostů (izolace stěn, trojsklo)
Vhodný tvar budovy a její osazení do terénu
Ztráta větráním
Recyklace tepla z odpadního vzduchu
Vysoká vzducho těsnost budovy
http://www.3ae.cz 66
První pasivní dům DARMSTADT 1990 V roce 1990 byl postaven v německém městě Darmstadt, ve kterém byl později založen Institut pro pasivní domy, řadový dům se čtyřmi jednotkami (4 řadové domy - architekti Bott, Ridder a Westemeyer). Nejvíce PD je nyní v Rakousku (2 tisíce ?). V České republice byl první pasivní dům postaven v roce 2004. Nyní je jich cca 300.
67
První pasivní dům DARMSTADT 1990 Teplá voda
PASIVNÍ DŮM je původně definován velmi nízkou spotřebou tepla na vytápění < 15 kWh/m2. (nyní se lokálně přidávají podmínky spotřeby primární energie apod.) Z toho je např. definován faktor 10 – 10x nižší spotřeba tepla v srovnání s běžnou výstavbou 20.století.
http://www.passivhaustagung.de/Kran/Passivhaus _Kranichstein.htm 68
69
Soubor EPD Koberovy (Atrea)
70
Využití pasivního slunečního záření
Venkovní teplota
zataženo → nejsou vnější zisky → vysoká spotřeba tepla
Spotřeba tepla
Slunečno → pasivní solární zisky → nízká spotřeba tepla
71
Sezónní zásobník tepla
72
Solární domy
•
•
Vzniku staveb, označovaných dnes jako pasivní domy, předcházela výstavba s koncepcí solárních domů. Domy byly navrhovány s velkými zásobníky tepla (voda, kámen, zdivo), které akumulovalo teplo ze slunce skrze vodu nebo vzduch. Menší důraz byl kladen na tepelnou ochranu budovy a vhodné větrání. Tradice solárních domů odkazuje do starověkého Řecka a Číny, kde jsou pro ně vhodné klimatické podmínky.
http://www.nazeleno.cz/stavba/slunecni-dum-temer-100-spotreby-pokryje-solarni-energie.aspx
73
Budova správy národního parku v německém Zwieselu
Sluneční kolektory – jih + sklon: 80°, maximálně využívají zimní slunce. V létě, kdy se řeší naopak problém s přehříváním budovy, brání přístupu slunce do budovy i k solárním kolektorům přesah střechy (2,6 m). V horní části budovy jsou umístěna vyklápěcí okna, která po otevření umožňují efektivní větrání na principu komínového efektu. Letnímu slunci v přehřívání budovy a kolektorů brání i vysouvací rolety. 74
75
Energeticky soběstačný dům Rodiný dům bez přípojek, který si všechnu potřebnou elektřinu vyrábí ze slunce. http://ostrovnidum.cz/
Izolované betonové stěny, dům ze severu a západu zahrnut zeminou, zelená střecha Pasivní solární zisky prosklením Krb, teplovzdušné vytápění + topné registry Fotovoltaická elektrárna 2,5 kWp, studna Litinový kotel 34 kW + akumulační nádoba 4,5 m3 s průtočným ohřevem teplé vody
76
Trigenerace
Příklad využití trigenerace 2/2011 Budova ekologického obchodu je soběstačná díky vybavení: • Kogenerační jednotky (čistý řepkový olej) → teplo a chlad • termické solárních kolektory • světlíky • umělé osvětlení plochy stmívatelné, reaguje na zisky denního světla a automaticky upravuje intenzitu umělého osvětlení • dešťová voda zachytávána v akumulační nádrži a následně použita na splachování WC, mytí podlah, zalévání zeleně apod. http://hradec.idnes.cz/obrazem-v-jaromeri-maji-prvni-drevenyhypermarket-na-kontinentu-phi-/hradeczpravy.aspx?c=A110210_151332_hradec-zpravy_klu
Škola je plachta, potřebná k plavbě životem. Anonym 79
