Pasívny dom od A po Z
Pasívny dom od A po ZEnergeticky pasívny dom (EPD alebo pasívny dom) je dom,ktorý v zime aj v lete poskytuje vysokú kvalitu vnútorného prostredia a súčasne umožňuje výrazne znížiť spotrebu energie na vykurovanie a prevádzku vôbec. Nevyžaduje konvenčné vykurovanie či klimatizáciu a svojou úspornosťou šetrí aj prírodné zdroje. Pasívny dom je vlastne kvalitný nízkoenergetický dom. V zime sú jeho straty tepla (či už únikom cez stavebné konštrukcie alebo vetraním) také nízke, že na udržanie tepelnej pohody v interiéri stačí (s výnimkou najchladnejších dní roka) využiť pasívne teplo zo zdrojov, ktoré sú k dispozícii v dome. Slnečné žiarenie dopadajúce cez okná a teplo vytvárané domácimi elektrospotrebičmi či obyvateľmi pokryje väčšiu časť tepelných strát. Zvyškovú potrebu tepla pokryje vetrací systém – pasívny dom sa teda zaobíde bez „aktívneho“ vykurovania. K pohode prispieva aj vyššia teplota povrchu stien a okien – z obvodových konštrukcií nesála chlad. Dostatočná izolačná vrstva, vetranie s rekuperáciou a účinné zatienenie okien znižujú nežiaduce zisky tepla v letnom období natoľko, že na zabezpečenie tepelnej pohody nepotrebujeme klimatizáciu. V chladných dňoch potom postačuje dohrievanie vetracieho vzduchu a iné vykurovanie nie je potrebné. Napríklad na vykúrenie izby s plochou 10 m2 v takomto dome stačí tepelný výkon 100 W, teda výkon jednej žiarovky „stovky“. Pasívne domy sa navonok nemusia líšiť od bežných budov. Dosiahnutie štandardu EPD je však náročnejšie než bežná výstavba, či už z hľadiska projektovej prípravy (spolupráca špecialistov, precízne riešenie detailov s vylúčením tepelných mostov) alebo aj samotnej stavby (kvalita práce stavbárov, dôsledné dodržanie projektu a dosiahnutie požadovanej tesnosti domu). Energetická efektívnosť Energeticky pasívny dom dosahuje takmer 90- percentnú úsporu nákladov na vykurovanie v porovnaní s bežnými novostavbami (pri čiastočne zvýšených investičných nákladoch). Kvalitu vnútorného prostredia zabezpečujú vyspelé technické zariadenia s nízkou spotrebou energie. Samozrejmosťou je, že aj ostatné spotrebiče v takejto budove sú energeticky úsporné (kvalitné chladničky, kompaktné žiarivky a pod.). Vysoká kvalita vnútorného prostredia Stály prívod čerstvého vzduchu zabezpečuje systém riadeného vetrania s rekuperáciou. Nedochádza pritom k nedostatočnému či nadmernému vetraniu, nehrozí prievan ani nepríjemné prúdenie chladného vzduchu. Privádzaný vzduch je filtrovaný, dohrievaný alebo ochladzovaný, zatvorené okná utlmia takmer všetok hluk zvonka. Kladom je aj rovnomerná vnútorná teplota a povrchy stien i okien s príjemnou teplotou. Ochrana pred letným prehrievaním Tepelnoizolačné vlastnosti stien, strechy a okien znižujú riziko prehrievania budovy v letnom období. Privádzaný čerstvý vzduch môže byť o niekoľko stupňov ochladený v zemnom výmenníku tepla a vonkajšie tienenie zasklených plôch znižuje v lete tepelné zisky zo Slnka. Vysoká kvalita stavby Dôsledné vypracovanie projektovej dokumentácie a dodržanie navrhovaných parametrov budovy, nevyhnutné pre dosiahnutie štandardu EPD, prinesie investorovi mimoriadny užívateľský komfort a vysokú životnosť stavby. Príspevok k trvalej udržateľnosti Vďaka nízkej spotrebe energie pasívne domy minimálne zaťažujú životné prostredie a šetria neobnoviteľné zdroje. Ich potreba tepla je taká malá, že môže byť zabezpečená z obnoviteľných energetických zdrojov. Seriál o energeticky úsporných rodinných domoch Individuálnosť Štandard energeticky pasívneho domu nie je obmedzujúcou podmienkou pre architektonické stvárnenie. Každý investor si môže postaviť dom s vysokou kvalitou obytného prostredia podľa svojich predstáv. A každý dom je „na mieru“ prispôsobený miestnym podmienkam: klíme, terénnej konfigurácii, okolitej zástavbe. Inovatívnosť Koncept EPD je riešením, ktoré zodpovedá požiadavkám súčasnej doby aj blízkej budúcnosti. Nie je „módnym” výstrelkom, ale predstavuje reálnu cestu rozvoja stavebníctva a naznačuje možnosti rádového zvýšenia efektívnosti v tomto sektore. Atraktívna investícia Energeticky pasívny dom je síce investične náročnejší než bežná stavba (nemecké a rakúske štatistiky hovoria o približne desaťpercentnom zvýšení ceny oproti priemeru), ale ani pri predpokladanom zvyšovaní cien energií sa nemusíme obávať, že by sme finančne nezvládli jeho prevádzku. A hodnota takéhoto domu bude o pár rokov oveľa vyššia než hodnota dnešných „obyčajných“ novostavieb. Ekonomické hľadisko výstavby EPD Investičné náklady na stavbu EPD sú vyššie v porovnaní s bežnou budovou. Dôkladná projektová príprava s vypracovaním konštrukčných detailov, kvalitnejšie okná, väčšia hrúbka tepelnej izolácie, vysoké nároky na kvalitu realizovaného diela, to všetko zvyšuje cenu stavby a ten rozdiel si každý hneď všimne. Málokto si však uvedomí, akú veľkú sumu peňazí ho stojí prevádzka domu počas obdobia jeho užívania. Pasívny dom ušetrí až 90 % nákladov na kúrenie, zväčša ušetrí aj na prevádzke klimatizácie. Ak sme obyvateľmi pasívneho domu, energetická kríza nemá na nás veľký vplyv – naše účty za spotrebovanú energiu sú desatinové oproti nákladom bežných domov. Je to istota, ktorú oceníme aj v dôchodkovom veku. Výstavba ohľaduplná k prírode Obmedzenie spaľovania fosílnych palív, ako sú uhlie, ropa a zemný plyn, prostredníctvom energeticky pasívneho domu nie je dôležité len z hľadiska redukcie zvýšeného skleníkového efektu, ale aj z hľadiska prevzatia zodpovednosti za vyčerpávanie neobnoviteľných zdrojov energie voči budúcim generáciám. Typické konštrukcie používané pri stavbe EPD Pri stavbe pasívneho domu je možné použiť všetky bežné typy obvodových a nosných konštrukcií. Treba ich však navrhnúť tak, aby spĺňali požadované parametre: hodnota súčiniteľa prechodu tepla U by mala byť nižšia ako 0,15 W/m2K a konštrukčné riešenie s minimalizáciou tepelných mostov. Tradičná murovaná konštrukcia v jednej konštrukčnej vrstve spája tri základné funkcie obvodových stien: nosnú, tepelnoakumulačnú a tepelnoizolačnú – ale vždy jednu z nich „zanedbáva“. Masívna tehla (pálená či vápenno piesková) má dobrú nosnosť i akumulačnú schopnosť, tepelnú izoláciu však musíme zabezpečiť doplnkovou izolačnou vrstvou. Ďalšie masívne konštrukcie sú u nás menej bežné. Steny z liateho betónu s vonkajšou izoláciou spĺňajú požadované parametre, no je potrebné sa vysporiadať s problematickým kotvením izolácií s hrúbkou okolo 25 cm. Ľahké betónové tvarovky sú riešením ohľaduplnejším k životnému prostrediu (majú podstatne menšiu spotrebu cementu) a poslúžia podobne ako obyčajné tehly. Niektorí dodávatelia odporúčajú ich kombináciu s vnútornou izoláciou. Ľahká drevená konštrukcia je veľmi vhodná pre energeticky pasívne domy. V typickom prípade nosnosť zabezpečujú drevené stojky, z vnútornej aj vonkajšej strany opláštené doskami na báze dreva. Priestor medzi nimi vypĺňa tepelná izolácia. Akumulačnú schopnosť v takýchto domoch zabezpečujú masívne podlahy či vnútorné steny, ľahký „obal“ stavby to neumožňuje. Základy a strecha Základové konštrukcie pasívnych domov sa od bežných stavieb líšia kvalitnou tepelnou izoláciou (v EPD už nemôžeme zanedbať tepelnú stratu prechodom cez podlahu) a dôsledným vylúčením tepelných mostov – aj za cenu zložitejších detailov či použitia náročnejších materiálov ako penové sklo či extrudovaný polystyrén. Na strechy kladieme v pasívnych domoch obdobné požiadavky ako na obvodové steny. Zväčša postačia bežné konštrukcie, kde zväčšíme hrúbku izolácie. Problémom môže byť príliš členitá strecha. Okná, vonkajšie dvere a zasklené steny Kvalitné okná sú nevyhnutnou podmienkou dosiahnutia štandardu EPD. Súčiniteľ prechodu tepla okna (teda zasklenia a rámu spolu) by mal byť menší ako 0,85 W/m2.K. Dodržanie vysokých požiadaviek na tepelnoizolačné parametre okien je predpokladom pre vysokú kvalitu vnútorného prostredia. Nevzniká tak nepríjemné sálanie chladu zo studeného okna. Aj bez vykurovacieho telesa neklesá teplota na vnútornom povrchu skla pod 17 °C, čo zaručuje vysoký komfort. Takéto kritériá spĺňajú izolačné trojsklá alebo dvojsklá s izolačnou fóliou vo vnútri, vyplnené kryptónom alebo argónom. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať aj okenným rámom. Bežné okenné rámy majú súčiniteľ prechodu tepla U medzi 1,60 a 2,20 W/m2.K. Vzhľadom na to, že rámy predstavujú 20 – 30 % plochy otvoru, je dôležité, aby ich súčiniteľ prechodu tepla bol okolo 0,80 W/m2.K Náležitú pozornosť treba venovať aj výberu vstupných dverí. Musia byť tesné, majú zabraňovať únikom tepla (tým sa podobajú dverám na chladničke) a zároveň musia spĺňať aj bezpečnostné požiadavky. Pasívne využívanie slnečnej energie Využívanie slnečnej energie je v EPD dôležitou funkciou zasklených plôch. Slnečné žiarenie preniká cez okná a zohrieva vnútro domu. V pasívnom dome tým pokryje spravidla až tretinu potreby tepla na vykurovanie. Je však potrebné, aby južne orientované zasklenia prepúšťali aspoň polovicu energie slnečného žiarenia do interiéru – koeficient g („solárny faktor zasklenia“) by mal byť väčší než 0,5. Pri použití takejto kvality zasklení počas zimných slnečných dní získame dokonca viac tepla ako v noci cez ne stratíme. Navyše nás slnko za oknom hreje, aj keď je vonku mráz. Seriál o energeticky úsporných rodinných domoch Slnečná energia je lacná a dostupná – koľko jej však dokážeme využiť, to závisí od návrhu domu. V zime sú dostatočne oslnené len južne orientované okná, ktoré nám nič nezatieni, preto v pasívnych domoch prevládajú južné zasklenia. V lete sa, naopak, snažíme tepelné zisky zo Slnka znížiť. Vonkajšie zatienenie okien je zväčša nevyhnutnosťou a k zlepšeniu môže prispieť aj rôzna kvalita zasklení podľa orientácie k svetovým stranám (napríklad na západe môžeme navrhnúť „determálne“ sklá). Vetrací systém s rekuperáciou tepla Riadené vetranie so spätným získavaním tepla (tzv. rekuperáciou) je nevyhnutnou súčasťou energeticky pasívnych domov. Zabezpečuje prísun požadovaného množstva čerstvého vzduchu, filtruje ho a podľa potreby ohreje. Zároveň z domu odvádza znečistený vzduch a v zime jeho teplo odovzdáva privádzanému vzduchu. Vetracia jednotka s rekuperáciou znižuje tepelné straty vetraním – bez ich zníženia nemožno postaviť dobre fungujúci pasívny či „trojlitrový“ dom. Reálna účinnosť rekuperácie by mala byť aspoň 80 %. Niektoré vetracie systémy slúžia aj na účinné teplovzdušné vykurovanie priestorov s cirkuláciou časti vetracieho vzduchu. Toto riešenie umožňuje dodávku väčšieho množstva tepla do interiérov, a preto môže slúžiť ako náhrada tradičného vykurovania nielen v pasívnych, ale aj v nízkoenerge tických domoch. Okrem toho ani pri nízkych teplotách nevyžaduje privádzanie väčšieho množstva vzduchu zvonku, a tým eliminuje znižovanie vlhkosti v interiéroch. Cirkulačný vzduch nám zároveň rozvedie po celom dome tepelné zisky z jednotlivých miestností, do ktorých práve svieti Slnko či sa v nich napríklad kúri v kozube. Zemný výmenník tepla Na zníženie energetickej náročnosti sa často buduje tzv. zemný výmenník tepla (niekde sa označuje ako zemný register, zemný kolektor), ktorý vo vykurovacom období predhrieva čerstvý vzduch privádzaný k vetracej jednotke. V letnom období je, naopak, možné využívať ho na ochladenie privádzaného vzduchu – zemina v dvojmetrovej hĺbke má počas roka pomerne stálu teplotu. Zdroje energie pre EPD Vykurovanie, príprava teplej vody a prevádzka domácich spotrebičov vyžadujú aj v pasívnom dome isté množstvo energie. Tepla na vykurovanie a ohrev vody nepotrebujeme veľa, preto si môžeme dovoliť vykurovať aj elektrinou. Slnečné termické kolektory slúžia taktiež na prípravu OPV a podporu vykurovania, no v zime je ich prínos pomerne malý (museli by sme mať veľmi veľké plochy kolektorov). V zostave sa musí navrhnúť väčší akumulačný zásobník s alternatívnym zdrojom doohrevu vykurovacej vody. Slnečné fotovoltaické kolektory premieňajú slnečné žiarenie priamo na elektrickú energiu. Vstupná investícia je zatiaľ pomerne vysoká, nomnohé pasívne domy vo svete si práve touto technológiou zlepšujú svoju energetickú bilanciu. Poznáme domy, ktoré do siete dodajú viac elektriny, než spotrebujú. Kachle a kozuby tiež využívajú obnoviteľný zdroj energie. Spaľovanie biomasy je neutrálne z hľadiska bilancie CO2, ide o ekonomicky aj ekologicky atraktívne riešenie, ale aj o zaujímavý architektonický prvok v interiéri. V pasívnom dome však kvôli zachovaniu vzduchotesnosti domu nemôžeme použiť otvorený krb a aj k tesným kozubovým vložkám či kachliam privádzame vzduch osobitným prívodom priamo z exteriéru. Zaujímavým riešením sú piecky na lieh, ktoré nepotrebujú komín a môžu poslúžiť aj ako záložný zdroj tepla. Vysoká kvalita stavby Energeticky pasívne domy môžu mať rôzne konštrukcie, no je tam jeden spoločný menovateľ. Musia byť realizované tak kvalitne, aby ich parametre zodpovedali „teoretickým“ hodnotám a ani s odstupom času sa nezhoršovali. Problémom býva najmä požadovaná vzduchotesnosť objektu a vylúčenie tepelných mostov. Kvalita izolácií Tepelné izolácie pasívnych domov majú neobvyklú hrúbku. Z toho vyplývajú aj problémy pri ich uchytení, ale ani kotviace prvky by nemali spôsobovať väčšie tepelné mosty. Pri polystyrénových izoláciách treba obmedziť škáry medzi doskami, pri mäkkej minerálnej vlne či celulóze „sadanie“ izolácie nesmie spôsobiť vznik neizolovaných miest. Tepelnú izoláciu musíme spravidla chrániť pred vlhkosťou a ideálne je, keď izolácie stien, strecha a podlahy na seba nadväzujú a vytvárajú okolo interiéru neprerušený tepelnoizolačný obal. Vzduchotesnosť domu Nevyhnutnou podmienkou správneho fungovania a účinnosti systému riadeného vetrania a teplovzdušného vykurovania je vysoká tesnosť obvodového plášťa budovy. Vzduchotesnosťou predchádzame nežiaducim únikom tepla, ale zamedzujeme aj prenikaniu vlhkosti do konštrukcie a následným poruchám stavby. Pri masívnej konštrukcii sa vzduchotesnosť ľahko dosiahne vnútornou a vonkajšou omietkou. Osobitnú pozornosť však treba venovať styku okenných otvorov s obvodovým plášťom a miestam, kde je obvodový plášť prerušený prestupujúcimi konštrukciami, ako sú rôzne inštalácie. Odporúča sa miesta stykov prelepiť tesniacou páskou s fóliou alebo vyplniť elastickým tmelom. Pri ľahkej konštrukcii je vzduchotesnosť zabezpečená parozábranou, ktorá nesmie byť nikde prerušená či poškodená (napríklad nedbalo spravenými rozvodmi inštalácií). Test vzduchotesnosti budovy, tzv. Blower-Door test (ďalej len BDT) je nevyhnutný pre zistenie stupňa vzduchovej priepustnosti plášťa budovy pri tlaku 50 Pa pre presný výpočet tepelných strát, a teda návrh vykurovacieho systému. Netesnosti v energetickom plášti budovy zhoršujú kvalitu stavby. BDT umožní ich lokalizáciu a je predpokladom pre ich úspešné odstránenie ešte pred ukončením stavby. Intenzita výmeny vzduchu pri konštantnom tlakovom rozdiele 50 Pa (n50) by v energeticky pasívnom dome nemala prekročiť hodnotu 0,6-násobok celkového objemu vzduchu meraného objektu za hodinu. Riešenie bez tepelných mostov Vylúčenie tepelných mostov je pre pasívne domy veľmi dôležité a musí byť riešené už vo fáze projektu. Typické tepelné mosty vznikajú medzi masívnou stenou a základom, v ostení okna, pri napájaní strechy alebo stropu ku stene či pri konštrukciách balkónov. V pasívnom dome sú vylúčené či aspoň minimalizované (napríklad riešením balkóna ako samonosnej konštrukcie oddelenej od izolovanej časti domu). Tepelný most však vzniká aj v rohoch stavby – členitá kompozícia preto nie je pre pasívne domy príliš vhodná. Termovízne snímkovanie ukáže na realizovanom objekte tepelné mosty, ktoré spôsobila chyba v projekte, nedbalá realizácia alebo netesnosť. V mnohých prípadoch sa tieto chyby dajú ešte odstrániť prípadne zmenšiť. Environmentálna kvalita Energeticky pasívne domy sú spravidla aj architektúrou ohľaduplnou k prostrediu, už len tým, že potrebujú na prevádzku menej energie než bežná stavba. Často sa v nich však používajú aj alternatívne stavebné materiály, napríklad izolácie z prírodných vlákien alebo z recyklovanej celulózy. Keď rozmýšľame nad vzťahom architektúry a životného prostredia, berieme do úvahy nielen samotnú prevádzku domu (hoci tá je najvýznamnejšia), ale napríklad aj to, odkiaľ (a za akú „ekologickú“ cenu) sa získali materiály na stavbu domu a čo sa s nimi stane, až dom doslúži. © 2006 Inštitút pre energeticky pasívne domy (iEPD, Líščie údolie 68, 84104 Bratislava) |
