Ideál ekologického stavění

Rubrika: rss-feed, Stavba

Přírodní či ekologické stavitelství není architektonickým stylem, ale spíše praktickým uplatněním úvah o tom, jak stavba a provoz vašeho domu ovlivní životní prostředí.

To, že bydlíte v ekologické stavbě, nemusí být na první pohled vůbec zřejmé. Leckoho to zřejmě napadne zejména u domů s hliněnými omítkami, u přibývajícího počtu staveb chráněných hlínou či osazených zelenou střechou nebo při pohledu na dům, vybavený fotovoltaickými panely. Platí ovšem, že i takovéto domy mohou být s principy ekologického stavění v rozporu a zároveň můžete narazit na zdánlivě obyčejný dům či chalupu, při jejichž stavbě nebo rekonstrukci uplatnili jejich majitelé požadavky na minimální zátěž životního prostředí a na zdravé bydlení v maximální míře. Pojďme si tedy nejprve připomenout základní principy ekostavby.

Základem funkčního pasivního domu je kvalitní projekt od certifikovaného odborníka

Dřevo, hlína, sláma

Jedním ze základních pilířů tohoto přístupu ke stavění je důsledné energetické hodnocení, které zohledňuje nejen spotřebu energie při provozu domu, ale také energetickou náročnost výroby či recyklace použitých stavebních materiálů. Proto se ekostavitelé vyhýbají třeba používání jinak praktického polystyrenu, který má vysokou výrobní i recyklační zátěž.

Zejména z těchto důvodů se u ekostaveb upřednostňují přírodní materiály, tedy zejména dřevěné nosné konstrukce, hliněné omítky, nepálené cihly, sláma, izolace z přírodních a snadno recyklovatelných materiálů. Mají samozřejmě určité přednosti i zápory (viz další články v tomto vydání Abecedy), ale zejména splňují požadavky na minimalizace ekologických dopadů při jejich výrobě a lze je vyrábět z dostupných místních zdrojů (dřevo, hlína, konopí, len, ovčí vlna), což zaručuje nízkou výrobní a dovozní energetickou náročnost a v některých případech také umožní zachovávání tradičních řemesel či pěstitelských a chovatelských postupů.

Z izolací se pro stavění v ekologickém duchu zpravidla upřednostňují přírodní a recyklovatelné materiály

Ekologická stavba je však zpravidla širším konceptem, který zohledňuje nejen způsob stavění a využití některých upřednostňovaných materiálů, ale i následné hospodaření s energiemi a vodou (zadržování a využívání dešťové vody, zelené střechy, kořenové čistírny odpadních vod).

Stavíte-li podle těchto principů dům od základů, je zpravidla ideálem pasivní či alespoň nízkoenergetická stavba, zelená střecha jako určitý způsob návratu zelené plochy na zastavěné místo, využití sluneční energie prostřednictvím fotovoltaiky a celkově skromnější, úspornější, šetrnější přístup v soužití s přírodou.

Ukázka možného umístění rozvodů rekuperačního systému v domě

Úsporný a zdravý

Celou řadu osvědčených principů přírodního stavitelství lze uplatnit i při rekonstrukcích. S použitím vhodných materiálu pro omítání stěn, zateplení, izolaci či pokrytí podlah, oken a dveří či způsobů vytápění lze proměnit v energeticky úspornou a zdraví prospívající stavbu třeba i starou chalupu nebo standardní dřevěnou chatu.

Docílit pokud možno dokonalého naplnění představ o ekologickém bydlení však lze logických důvodů zejména u novostavby. Takový ideál splňuje především koncept pasivního domu.

Zatravněná střecha je jedním ze způsobů, jak nahradit zeleň na zastavěném pozemku

Název pasivní dům vychází z principu využívání pasivních tepelných zisků v budově. Jsou to vnější zisky ze slunečního záření procházejícího okny a zisky vnitřní, tedy teplo vyzařované lidmi a spotřebiči. Díky velmi kvalitní izolaci a dalším prvkům tyto zisky neunikají ven a po většinu roku postačují k zajištění příjemné teploty v místnostech. Vše dohromady zvyšuje kvalitu bydlení a hodnotu nemovitosti.

Život v pasivním domě neznamená pouze úsporu nákladů na vytápění, ale i řešení mnoha zdravotních problémů. Zařízení (automatizovaný systém větrání s rekuperací tepla – viz níže), které pracuje i v noci, filtruje vzduch a tím ho zbavuje škodlivých nečistot a prachu.
Díky tomu, že systém větrání přivede vždy přesně tolik vzduchu, kolik potřebujete, se nemusíte bát plísní, které tak často trápí obyvatele rekonstruovaných panelových domů. Uvnitř domu dýcháte pouze čerstvý vzduch.

Součástí ekologického přístupu ke stavbě a bydlení je i hospodárné využití dešťové vody

Energetický minimalismus

Pasivní dům ročně spotřebuje maximálně 15 kilowatthodin na metr čtvereční vytápěné plochy. U běžného rodinného domu, který má podlahovou plochu kolem 120 metrů čtverečních, to dělá 1800 kilowatthodin. Pro vytápění místnosti o velikosti 20 metrů čtverečních stačí 200 wattů, pro porovnání tepelný výkon člověka v klidu je 80 wattů, výkon stolního počítače 250 wattů.

Často se můžete setkat i s pojmem nízkoenergetický dům. Je to určitý předstupeň k pasivnímu domu, který zahrnuje víceméně stejné komponenty a staví se na podobných principech, ale pouze v menší míře. Na rozdíl od pasivního domu potřebuje větší zdroj tepla a rozsáhlejší otopný systém, čímž se ve výsledku vyrovnávají investiční náklady, ale provozní zůstávají o poznání vyšší než u domu pasivního.

Aby bylo možné dům označit jako pasivní, musí splňovat uznávané mezinárodní standardy. Jejich dodržení zajistí certifikovaný projektant. Konkrétně jde zejména o tyto:

  • Měrná roční potřeba tepla na vytápění je maximálně 15 kWh/(m2a),
  • Neprůvzdušnost obálky budovy n50 ověřená tlakovou zkouškou nesmí překročit hodnotu 0,6-1/hod, což znamená, že při přetlaku nebo podtlaku 50 Pa se nesmí za hodinu vyměnit netěsnostmi v obálce více než 60 % vnitřního objemu vzduchu,
  • Celková potřeba primární energie spojená s provozem budovy včetně domácích spotřebičů je nižší než 120 kWh/(m2a). Primární energie vyjadřuje množství energie spotřebované při výrobě určitého zdroje i se ztrátami při distribuci, a tudíž nám dává komplexnější pohled na spotřebu dle zvoleného zdroje. Použijeme-li jako zdroj například elektřinu, musíme díky neefektivní výrobě při výpočtu primární energie vynásobit výsledek třemi. V konečném důsledku to vyjadřuje i výši provozních nákladů ve vztahu k použitému zdroji energie.

Veškeré informace k mezinárodním standardům či certifikace najdete na informační portálu Pasivnidomy.cz, z nějž uvedené údaje citujeme.

Fotovoltaické panely jsou jedním ze zdrojů energie, jejíž výroba nezatěžuje životní prostředí

Tlusté izolace

Pasivní dům lze stavě z cihel i z betonových tvárnic, ale existují i pasivní dřevostavby, nebo objekty vystavěné za použití systému ztraceného bednění.

Nízkou spotřebu energie zaručuje velmi silná izolace, kvalitní okna a rekuperace odpadního vzduchu. Na malých tepelných ztrátách a vysokých pasivních ziscích se však podílí víc faktorů, které je potřeba při návrhu domu zohlednit. Jde o volbu pozemku, tvar domu, celkové rozvržení, ale také způsob větrání nebo vhodnou volbu tepelného zdroje.
Ideální pasivní dům by měl mít kompaktní, málo členitý tvar, největší plochu oken na jih, případně na jihovýchod nebo jihozápad, nejmenší plochu oken na severní straně, efektivní využití vytápěného prostoru uvnitř domu, dobré solární zisky bez zastínění okolní zástavbou, či terénem a vhodné letní stínění proti přehřívání interiéru místností umístěné s ohledem na světové strany.

Správně navržené rozložení interiéru zásadně ovlivňuje využitelnost prostor i spotřebu energie. Vnitřní uspořádání místností se volí s ohledem na teplotní režim, jeho regulaci, potřebnou míru denního osvětlení či délky rozvodů. Vytápěné a nevytápěné prostory je nutné od sebe důkladně oddělit.

Jedním z principů ekostavby je skromnost a dosažení co největšího souladu s přírodou

Větrání a vytápění

Zateplený a dokonale utěsněný dům potřebuje dobře vyřešený systém větrání. I proto je srdcem pasivního domu automatizovaný systém větrání s rekuperací tepla, který minimalizuje tepelné ztráty a zajišťuje uvnitř domu vždy čerstvý vzduch.

Větrací (rekuperační) jednotky fungují tak, že čerstvý vzduch je přiváděn do obytných místností přesně v potřebném množství. Odpadní vzduch je odváděn z míst s produkcí škodlivin a vlhkosti, jako jsou kuchyň, WC či koupelna.

Teplo, které se odvádí při větrání z domu, lze zpětně využít. V rekuperačním výměníku odevzdává odváděný ohřátý vzduch své teplo vzduchu přiváděnému s ohromující účinností až 90 procent. Čerstvý vzduch se jednoduše ohřívá na téměř pokojovou teplotu, a nevznikají tak teplotní rozdíly v místnostech.

Moderní novostavba je v tomto případě vybudovaná jako pasivní dům s minimálními tepelnými ztrátami

Nasávaný (studený) a odpadní (teplý) vzduch proudí proti sobě v sousedních kanálcích a pohání je pouze dva ventilátory. Vzduch se nesmíchá, takže kvalita nasávaného vzduchu není ničím ovlivněna. Díky filtraci vzduchu se snižuje prašnost v domě, v městské zástavbě má tento systém rovněž velkou výhodu v omezení hlučnosti, protože není nutné otevírat okna kvůli větrání.

Větrací jednotka může být umístěna v technické místnosti, v podhledu stropu, ve sklepě, podkroví nebo přímo v místnostech. Rozvody pro přívod a odtah jsou pak vedeny v podlaze, v podhledu pod stropem nebo ve stěnách. Další možností jsou přiznané rozvody.

 

Rekuperační princip

Rekuperačním systémům je dobré věnovat pozornost nejen u novostaveb, ale i v souvislosti s rekonstrukcí či dostavbou stávajícího domu. Jak už jsme si řekli, spočívá její princip v tom, že ohřátý vzduch z domu předává „na odchodu“ ven část své tepelné energie chladnějšímu vzduchu, který přichází dovnitř. Výměnu „spotřebovaného“ vzduchu zevnitř tedy provází zároveň předehřátí venkovního vzduchu. To se děje v tzv. rekuperátoru, který si lze představit jako výměník (plastový nebo hliníkový), přes který proudí přiváděný i odváděný vzduch. Předání tepla v zařízení zajišťuje tzv. teplosměnná plocha. Nemůže však dojít k promíchání přiváděného a odváděného vzduchu.

V rekuperační jednotce prochází zvenčí přivedený vzduch přes filtry, které ho zbaví například prachu a pylu. Pak se ohřívá a rozvádí do dalších místností. V létě se pak na stejném principu upravuje teplota směrem dolů, takže do domu zvenčí přichází čerstvý, vyčištěný a chladný vzduch.

 

Jak vybrat jednotku

Důležitým kritériem pro výběr je účinnost. Odborné zdroje upozorňují, že reálný provoz nutně znamená odečet zhruba patnácti procent od účinnosti jednotek deklarovaných výrobcem.

Z několika různých typů rekuperátorů, na které můžete na trhu narazit, se pro rodinné domy doporučuje zejména diagonální protiproudý deskový rekuperátor. Má účinnost až devadesát procent.

Existuje rovněž protiproudý trubkový rekuperátor s účinností 50–70 %, který nemá problémy s kondenzací a zamrzáním, ale kvůli velikosti se využívá spíše u lokálních rekuperačních jednotek. O těch bude ještě řeč.

Na výběr je také rotační (regenerační) rekuperátor s účinností okolo 80 % a bez nutnosti odvodu kondenzátu. Tyto jednotky s teplem totiž předávají do interiéru i část vlhkosti, zatímco u jiných se vysrážená vlhkost (kondenzát) musí odvádět do zásobníku.
V lokálních rekuperačních jednotkách s keramickým výměníkem se používá rovněž střídavý rekuperátor s účinností 70–80 %, který střídá v pravidelných intervalech směry proudění vzduchu v jednom kanále.

Kromě těchto nejčastěji používaných zařízení se vyrábí také tzv. entalpický výměník. Stejně jako ostatní rekuperátory, zabraňuje přímému kontaktu odváděného vzduchu s přiváděným čerstvým vzduchem, ale zároveň dovoluje prostup části vodních par zpět do přiváděného čerstvého vzduchu. Vhodný je zejména do domů, kde hrozí přesoušení, tedy především do dřevostaveb. Jde o zajímavé, ale dosud poměrně nové řešení. Pokud ho budete zvažovat, zajímejte se zejména o záruku a dostupnost servisu při případných problémech.

 

Pro rekreační domy

Výhody rekuperace se naplno projeví zejména v trvale obývaných domech, z nichž ty pasivní představují dokonale funkční variantu tohoto systému. U rekreačních objektů je nutné zvážit smysl a návratnost investice, kterou zřízení rekuperační jednotky a souvisejících rozvodů obnáší. V těchto případech nabízejí možný kompromis menší samostatné jednotky, které se upevní přímo na stěnu a výměnu vzduchu zajistí skrze otvor ve vnější obvodové zdi.

Rekuperační jednotky pro samostatné místnosti se prodávají za ceny od pěti do třiceti tisíc korun. Cenu určuje zejména výkonová hodnota sání a výtlaku, možnosti regulace a účinnost výměníku. Většina lokálních rekuperačních jednotek je určena k montáži na stěnu, některé je však možné instalovat i na strop nebo na okno.

Nízkoenergetická kritéria může splňovat i zdánlivě obyčejná chata


Výhody rekuperace

  • 80% až 95% úspora energie oproti běžnému větrání během topné sezóny
  • neustále čerstvý vzduch bez překračování koncentrace obsahu CO2
  • filtrovaný vzduch bez znečištění prachem a pyly – vhodné pro alergiky
  • vysoký komfort – teplý vzduch bez průvanu a ochlazování konstrukcí
  • kontinuální odvod vlhkosti – ochrana proti plísním


Zateplení pasivního domu

Domy s požadavkem na minimální spotřebu energie musí být zatepleny izolacemi o dostatečných tloušťkách a dbát na detaily, které se běžně pomíjí.

Nejčastější chyby při montáži izolací

  • velké spáry mezi izolačními deskami nebo rohožemi (doporučené spáry pod 3 mm, větší spáry vyplňovat izolantem, nevyplňovat cementovým lepidlem!)
  • nedostatečné množství kotev pro odolnost vůči namáhání větrem
  • nezapuštění hmoždinek do izolantu – správně by měly být hmoždinky zapuštěny do izolantu a překryty zátkou ze stejné tepelné izolace
  • prostupy pro vynesení stříšek, okapového svodu a jiné procházející celou vrstvou izolantu – je nutné je termicky vhodně oddělit
  • stlačení vláknitých desek u izolací vkládaných do roštu (deska nemá izolační účinek jako v původní tloušťce)
  • nedodržení doporučené tloušťky odvětrávaných mezer (střecha, fasáda)
  • nerovnoměrná (nedostatečná rovinatost izolačních desek) či nedostatečná tloušťka omítkového systému a nedodržení zásad armování výztužnou tkaninou – způsobuje vytváření trhlin, zatékání a snížení životnosti
  • nevhodné použití a umístění nasákavých materiálů či dřevěných prvků – například ve styku s terénem nebo v místě odstřikujícího deště
  • nedostatečná ochrana proti povětrnosti během výstavby (ochrana před zatečením) a nepoužití konstrukční ochrany proti poškození povětrností (klempířské prvky, různé připojovací a dilatační profily) nebo zvířaty (ochrana dutin mřížkami)

Ideál ekologického stavění