První experimenty na tomto poli výstavby proběhly v sedmdesátých letech ve Spojených státech amerických.
Budoucnost patří pasivním domům
Šlo však spíše o solární domy, typické extravagantní architekturou s obřími prosklenými plochami pro maximum solárních zisků a se zajímavým technickým řešením, na izolační schopnosti domu však nebyl téměř brán zřetel. Pro větší uplatnění nebyl také důvod, zejména kvůli levné elektrické energii.
Myšlenka nízkoenergetického stavebnictví velmi rychle přišla do Evropy, a především ve vyspělých státech západní Evropy, v Německu a Švédsku, byla dále rozvíjena. V té době vznikají takzvané domy druhé generace, technicky daleko propracovanější projekty, založené na dobré tepelné izolaci, tepelném zónování vnitřních prostor, které snižuje tepelné ztráty a na solárních kolektorech a tepelných čerpadlech. Díky kvalitním oknům a na svou dobu špičkovému zasklení se dále zlepšuje také vzduchotěsnost staveb a vytvářejí se podmínky pro nucené větrání, které je předpokladem pro využití rekuperační jednotky. Teplovodní solární kolektory a tepelná čerpadla zajišťují optimální energetickou bilanci těchto staveb. Lépe se využívají různé typy skleníků, zejména díky jejich schopnosti akumulovat teplo.
MINIMÁLNÍ SPOTŘEBA ENERGIE
Zjednodušeně řečeno, pasivní dům je vylepšenou nízkoenergetickou stavbou, jejíž spotřeba je tak minimální, že lze vypustit tradiční způsob vytápění a díky výborné izolační schopnosti domu není nutné provádět tepelné zónování. Pasivní domy mohly vzniknout hlavně díky rychlému rozvoji kvality oken a zejména jejich zasklení, na jehož kvalitě jsou domy závislé. Užitím speciálních izolačních skel, ať už s nízkoemisní vrstvou, s náplní vzácnými plyny, nebo s reflexními fóliemi Heat Mirror, může být tepelná bilance okenních otvorů pozitivní, to znamená, že stavba okny v průběhu celého roku více tepla získá než vydá.
NADČASOVÁ ARCHITEKTURA
Architektura pasivních domů je do jisté míry nadčasová, nicméně řadu prvků přejímá i běžná produkce rodinných domů, například velkoplošné jižní zasklení. Kvůli minimalizaci tepelných ztrát je však třeba maximálně uzavřít severní stěnu domu a boční otvorové výplně omezit na minimum. Energeticky výhodná je minimální plocha vnějšího pláště, dům by se měl ideálně blížit tvaru krychle, aby plošná ztráta byla co nejmenší. Výhodná je proto i plochá, respektive pultová střecha, která je navíc i levnější než tradiční sedlová.
Z plochy domu je třeba vyčlenit garáž a podobné provozy, protože jde o prostor, který nevyžaduje vytápění a zesílené izolace. Tyto zásady pochopitelně ovlivňují architektonický vzhled těchto domů.
Pokud se nedokážeme obejít bez různých lodžií či balkonů, je třeba je řešit jako samonosné prvky nepropojené s nosnou konstrukcí přes izolační plášť. Hlavním kritériem je však správný koncepční přístup. Tvar a půdorys domu s dobrým řešením otvorů jsou zásadní, nutná je však také celková vyváženost a optimalizace jednotlivých prvků s užitím zdravého rozumu.
DOPLŇKOVÉ ZDROJE TEPLA
Pasivní dům především bourá mýtus jediného zdroje tepla, za který je obecně dosud považován kotel. Naopak staví na kombinaci více prvků.
Pasivní dům si vystačí s malým doplňkovým zdrojem tepla, nejlépe elektrickým - přímotopy, sálavé panely, topné spirály ve větracích jednotkách apod. Vzhledem k malému výkonu zdroje je cena takového topného média nepodstatná. Dům lze v případě potřeby přitápět krbem na dřevo. Pasivní domy jsou projektovány tak, že jejich ztráty se pohybují kolem 3 až 5 kW, zatímco výkon běžného krbu se pohybuje kolem 10 kW. Topíte-li v krbu nárazově, dům se rychle vyhřeje a teplo si několik dní podrží, a není tedy třeba dále topit.
TEPELNÉ MOSTY
V konstrukci běžného domu se najde řada míst, kterými může unikat teplo. Problémovými místy bývají okolí oken a dveří, styky nosných konstrukcí se základy nebo se střechou. Může to být také například trubka procházející zdivem, silná vrstva malty mezi cihlami nebo neizolační cihla ve zdivu z tepelně izolačních tvárnic.
Další důležitou součástí pasivního domu je řízené větrání s rekuperací tepla. Toto zařízení se automaticky stará o neustálou výměnu vzduchu v domě, odváděný vzduch přitom předává teplo vzduchu nasávanému.
PŘÍKLADY REALIZACÍ
Jedním z nejdůležitějších požadavků je vysoce izolační obvodový plášť stavby, jehož součinitel tepelného prostupu U by měl být nižší než 0,15 W/m2K. Této hodnoty již nelze dosáhnout žádnou jednovrstvou konstrukcí. Obvodový plášť musí být proto řešen jako sendvič, kdy nosná část má minimální tloušťku a konstrukce je izolována silnou vrstvou kontaktní izolace. Uvádíme několik příkladů realizace takových domů.
Pasivní rodinný dům v Kníničkách u Brna
Při návrhu stavby byly uplatněny základní principy pasivní výstavby: orientace, rozvržení hmot a vnitřní dispozice stavby navržená pro maximální využití solární energie s ohledem na vysoký uživatelský komfort, izolační kompaktní plášť domu s redukcí tepelných mostů, použití speciálních izolačních skel, maximální těsnost pláště, použití řízeného větrání s rekuperací a s ohřevem vzduchu pro vytápění, použití zemního výměníku, solární energie pro ohřev teplé vody a přitápění, doplňkové vytápění krbem na dřevo a využití dešťové vody.
Obvodové zdivo je z plynosilikátových tvárnic o tl. 240 mm a s přídavnou kontaktní izolací z tvrdé minerální vlny o tl. 240 mm v jedné vrstvě. Na izolaci byla použita vlna s kolmo orientovanými vlákny.
Strop nad 1. NP je proveden jako železobetonový monolitický, který má výborné akumulační vlastnosti. Pultová střecha je z dřevěných úsporných nosníků tvaru I a z desek OSB. Tyto vazníky o výšce 400 mm umožňují vložení velké tloušťky izolace, která je provedena z komprimované minerální vlny o celkové tl. 400 mm. Jako ekologický prvek působí systém využití dešťové vody ke splachování WC a pro praní.
U předsazeného skleníku - zimní zahrady - se využívá teplého vzduchu ve skleníku, který je podle potřeby jednoduchou vzduchotechnikou dopravován přímo do domu.
Pasivní dům v Ivanovicích
Měrnou spotřebu do 15 kWh/m2 za rok má také tento pasivní dům, k jehož výstavbě byla použita kombinace zdiva z keramických bloků (240 mm) a vnější izolace z minerální plsti (dvakrát 120 mm) s dřevěným obkladem. U okenních konstrukcí je izolační trojsklo.
U tohoto objektu je použito řízené větrání s rekuperací a zemním výměníkem, Zvláštností objektu jsou dva velkoplošné solární kolektory na jižní fasádě, které jsou vybaveny zařízením na využití zbytkového nevyužitelného tepla ze solárních kolektorů.
Dům v Knínicích u Boskovic je příkladem použití kombinace plného zdiva tl. 290 mm a vnější izolace z minerální plsti (350 mm) s dřevěným obkladem Měrná spotřeba tepla na vytápění je 12,5 kWh/m2 za rok. Okenní konstrukce je z izolačního skla s foliií Heat mirror.
Jedná se důsledně pasivní dům, který rozsáhle využívá sluneční energii. Příhradové vazníky bez vnitřních podpor umožňují uvolnit půdorys a vložit silnou vrstvu izolace tl. 400 mm. Je použito také čtyř aktivních systémů: větrací rekuperační jednotky se zemním kolektorem, teplovzdušných kolektorů ve fasádě a na střeše a teplovodního výměníku v krbových kamnech.
Nechat si postavit pasivní dům ovšem není v českých podmínkách zatím jednoduché. Tato technologie je zde teprve v začátcích, jen málokterý architekt jí rozumí a někteří ji dokonce odmítají.
Podobné je to i se stavebními firmami. Nemají zkušenosti a nedokážou udržet kvalitu detailů, které jsou pro pasivní dům velmi důležité, takže je potřeba hodně zvýšený stavební dozor.
Tuto situaci se snaží zlepšit několik neziskových organizací v čele s Centrem pasivního domu. Toto občanské sdružení v loňském roce uspořádalo o pasivních domech putovní výstavu a mezinárodní konferenci. Připravuje také vydání katalogu již postavených domů s kontakty na projektanty a stavební firmy a založilo síť poradenských center.
AUTOR: Ing. arch. MOJMÍR HUDEC
Myšlenka nízkoenergetického stavebnictví velmi rychle přišla do Evropy, a především ve vyspělých státech západní Evropy, v Německu a Švédsku, byla dále rozvíjena. V té době vznikají takzvané domy druhé generace, technicky daleko propracovanější projekty, založené na dobré tepelné izolaci, tepelném zónování vnitřních prostor, které snižuje tepelné ztráty a na solárních kolektorech a tepelných čerpadlech. Díky kvalitním oknům a na svou dobu špičkovému zasklení se dále zlepšuje také vzduchotěsnost staveb a vytvářejí se podmínky pro nucené větrání, které je předpokladem pro využití rekuperační jednotky. Teplovodní solární kolektory a tepelná čerpadla zajišťují optimální energetickou bilanci těchto staveb. Lépe se využívají různé typy skleníků, zejména díky jejich schopnosti akumulovat teplo.
MINIMÁLNÍ SPOTŘEBA ENERGIE
Zjednodušeně řečeno, pasivní dům je vylepšenou nízkoenergetickou stavbou, jejíž spotřeba je tak minimální, že lze vypustit tradiční způsob vytápění a díky výborné izolační schopnosti domu není nutné provádět tepelné zónování. Pasivní domy mohly vzniknout hlavně díky rychlému rozvoji kvality oken a zejména jejich zasklení, na jehož kvalitě jsou domy závislé. Užitím speciálních izolačních skel, ať už s nízkoemisní vrstvou, s náplní vzácnými plyny, nebo s reflexními fóliemi Heat Mirror, může být tepelná bilance okenních otvorů pozitivní, to znamená, že stavba okny v průběhu celého roku více tepla získá než vydá.
NADČASOVÁ ARCHITEKTURA
Architektura pasivních domů je do jisté míry nadčasová, nicméně řadu prvků přejímá i běžná produkce rodinných domů, například velkoplošné jižní zasklení. Kvůli minimalizaci tepelných ztrát je však třeba maximálně uzavřít severní stěnu domu a boční otvorové výplně omezit na minimum. Energeticky výhodná je minimální plocha vnějšího pláště, dům by se měl ideálně blížit tvaru krychle, aby plošná ztráta byla co nejmenší. Výhodná je proto i plochá, respektive pultová střecha, která je navíc i levnější než tradiční sedlová.
Z plochy domu je třeba vyčlenit garáž a podobné provozy, protože jde o prostor, který nevyžaduje vytápění a zesílené izolace. Tyto zásady pochopitelně ovlivňují architektonický vzhled těchto domů.
Pokud se nedokážeme obejít bez různých lodžií či balkonů, je třeba je řešit jako samonosné prvky nepropojené s nosnou konstrukcí přes izolační plášť. Hlavním kritériem je však správný koncepční přístup. Tvar a půdorys domu s dobrým řešením otvorů jsou zásadní, nutná je však také celková vyváženost a optimalizace jednotlivých prvků s užitím zdravého rozumu.
DOPLŇKOVÉ ZDROJE TEPLA
Pasivní dům především bourá mýtus jediného zdroje tepla, za který je obecně dosud považován kotel. Naopak staví na kombinaci více prvků.
Pasivní dům si vystačí s malým doplňkovým zdrojem tepla, nejlépe elektrickým - přímotopy, sálavé panely, topné spirály ve větracích jednotkách apod. Vzhledem k malému výkonu zdroje je cena takového topného média nepodstatná. Dům lze v případě potřeby přitápět krbem na dřevo. Pasivní domy jsou projektovány tak, že jejich ztráty se pohybují kolem 3 až 5 kW, zatímco výkon běžného krbu se pohybuje kolem 10 kW. Topíte-li v krbu nárazově, dům se rychle vyhřeje a teplo si několik dní podrží, a není tedy třeba dále topit.
TEPELNÉ MOSTY
V konstrukci běžného domu se najde řada míst, kterými může unikat teplo. Problémovými místy bývají okolí oken a dveří, styky nosných konstrukcí se základy nebo se střechou. Může to být také například trubka procházející zdivem, silná vrstva malty mezi cihlami nebo neizolační cihla ve zdivu z tepelně izolačních tvárnic.
Další důležitou součástí pasivního domu je řízené větrání s rekuperací tepla. Toto zařízení se automaticky stará o neustálou výměnu vzduchu v domě, odváděný vzduch přitom předává teplo vzduchu nasávanému.
PŘÍKLADY REALIZACÍ
Jedním z nejdůležitějších požadavků je vysoce izolační obvodový plášť stavby, jehož součinitel tepelného prostupu U by měl být nižší než 0,15 W/m2K. Této hodnoty již nelze dosáhnout žádnou jednovrstvou konstrukcí. Obvodový plášť musí být proto řešen jako sendvič, kdy nosná část má minimální tloušťku a konstrukce je izolována silnou vrstvou kontaktní izolace. Uvádíme několik příkladů realizace takových domů.
Pasivní rodinný dům v Kníničkách u Brna
Při návrhu stavby byly uplatněny základní principy pasivní výstavby: orientace, rozvržení hmot a vnitřní dispozice stavby navržená pro maximální využití solární energie s ohledem na vysoký uživatelský komfort, izolační kompaktní plášť domu s redukcí tepelných mostů, použití speciálních izolačních skel, maximální těsnost pláště, použití řízeného větrání s rekuperací a s ohřevem vzduchu pro vytápění, použití zemního výměníku, solární energie pro ohřev teplé vody a přitápění, doplňkové vytápění krbem na dřevo a využití dešťové vody.
Obvodové zdivo je z plynosilikátových tvárnic o tl. 240 mm a s přídavnou kontaktní izolací z tvrdé minerální vlny o tl. 240 mm v jedné vrstvě. Na izolaci byla použita vlna s kolmo orientovanými vlákny.
Strop nad 1. NP je proveden jako železobetonový monolitický, který má výborné akumulační vlastnosti. Pultová střecha je z dřevěných úsporných nosníků tvaru I a z desek OSB. Tyto vazníky o výšce 400 mm umožňují vložení velké tloušťky izolace, která je provedena z komprimované minerální vlny o celkové tl. 400 mm. Jako ekologický prvek působí systém využití dešťové vody ke splachování WC a pro praní.
U předsazeného skleníku - zimní zahrady - se využívá teplého vzduchu ve skleníku, který je podle potřeby jednoduchou vzduchotechnikou dopravován přímo do domu.
Pasivní dům v Ivanovicích
Měrnou spotřebu do 15 kWh/m2 za rok má také tento pasivní dům, k jehož výstavbě byla použita kombinace zdiva z keramických bloků (240 mm) a vnější izolace z minerální plsti (dvakrát 120 mm) s dřevěným obkladem. U okenních konstrukcí je izolační trojsklo.
U tohoto objektu je použito řízené větrání s rekuperací a zemním výměníkem, Zvláštností objektu jsou dva velkoplošné solární kolektory na jižní fasádě, které jsou vybaveny zařízením na využití zbytkového nevyužitelného tepla ze solárních kolektorů.
Dům v Knínicích u Boskovic je příkladem použití kombinace plného zdiva tl. 290 mm a vnější izolace z minerální plsti (350 mm) s dřevěným obkladem Měrná spotřeba tepla na vytápění je 12,5 kWh/m2 za rok. Okenní konstrukce je z izolačního skla s foliií Heat mirror.
Jedná se důsledně pasivní dům, který rozsáhle využívá sluneční energii. Příhradové vazníky bez vnitřních podpor umožňují uvolnit půdorys a vložit silnou vrstvu izolace tl. 400 mm. Je použito také čtyř aktivních systémů: větrací rekuperační jednotky se zemním kolektorem, teplovzdušných kolektorů ve fasádě a na střeše a teplovodního výměníku v krbových kamnech.
Nechat si postavit pasivní dům ovšem není v českých podmínkách zatím jednoduché. Tato technologie je zde teprve v začátcích, jen málokterý architekt jí rozumí a někteří ji dokonce odmítají.
Podobné je to i se stavebními firmami. Nemají zkušenosti a nedokážou udržet kvalitu detailů, které jsou pro pasivní dům velmi důležité, takže je potřeba hodně zvýšený stavební dozor.
Tuto situaci se snaží zlepšit několik neziskových organizací v čele s Centrem pasivního domu. Toto občanské sdružení v loňském roce uspořádalo o pasivních domech putovní výstavu a mezinárodní konferenci. Připravuje také vydání katalogu již postavených domů s kontakty na projektanty a stavební firmy a založilo síť poradenských center.
AUTOR: Ing. arch. MOJMÍR HUDEC
Zdroj:STAVITEL
Sdílet článek na sociálních sítích
