Pasivní stavby v Horním Rakousku

Pasivní stavby se svým vzhledem nemusejí odlišovat od běžné produkce, jejich výstavba však vyžaduje odlišný přístup. Nejde jen o dobře izolovaný vnější plášť, ale o komplexní řešení v projektové přípravě a realizaci. Jednotlivé aspekty, jako například tvarové a architektonické řešení, eliminace tepelných mostů, technologické vybavení či využití energetických zisků, kvalita stavebních prací atd., musejí být skloubeny ve fungující celek. Hnacím motorem nejsou v tomto případě pouze ekonomické kalkulace úspor energií a snaha o prostou inovaci, ale především posun názoru na vliv člověka na jeho okolí, formující se pocit zodpovědnosti za následky vlastních činů a nově chápaný obsah pojmu kvality života.

K urychlení trendu trvale udržitelného stavění byla v Rakousku vypracována síť již postavených pasivních domů. Cílem projektu "Databanka pasivních domů - 1000 pasivních objektů v Rakousku" je zdokumentování realizovaných staveb a jejich prezentace. Představují se zde různé typy objektů, možnosti stavebních materiálů a technologií, technického vybavení budov a architektonických řešení. Před čtyřmi lety bylo zdokumentováno celkem 503 pasivních objektů. Více než polovina z nich byla provedena z materiálů na bázi dřeva, 66 % bylo podsklepených (většina sklepů mimo pasivní obálku domu) a 66 % z nich bylo vybaveno kompaktní vzduchotechnickou jednotkou. Bytové domy měly z poloviny decentrální, z poloviny centrální vzduchotechnické jednotky.

V rámci Dnů pasivních domů je možné navštívit přes sto objektů po celém Rakousku a získat informace o stavbách, jejich mikroklimatu a provozních nákladech přímo od majitelů či uživatelů.

Jedním z architektů, kteří se specializují na realizaci nízkoenergetických a pasivních domů, od staveb pro bydlení po občanskou a komerční výstavbu, je architekt Heinz Plöderl (PAUAT Architekten), spoluzakladatel a bývalý předseda IG Passivhaus Oberösterreich. Z následujících příkladů by měl být zřejmý specifický postup jeho ateliéru při projektování, zahrnující řešení technologických problémů s uplatněním tvůrčího přístupu bez rezignace na estetický výraz.

Rodinné domy

Rodinný dům nedaleko Schörfling am Attersee je rozčleněn do tří výškových úrovní a z každé z nich je možný vstup na svažitý terén. Podélná osa je nezvykle orientována kolmo k vrstevnicím, neboť záměrem bylo natočit hlavní fasádu za jižním sluncem.

Jedním ze společných principů pasivních domů je jejich kompaktní hmota a to, že všechny prostory bez nároku na stálé vnitřní klima jsou vyčleněny mimo vzduchotěsnou a tepelně izolovanou obálku a ve většině případů nemají uzavřenou garáž, ale pouze kryté stání. Jako nosná část spodní stavby zde byla uplatněna železobetonová monolitická stěnová konstrukce, založená na betonové desce ztužené mělkými obvodovými pasy. Obalená je tepelnou izolací z extrudovaného polystyrenu o tloušťce 30 cm ve dvou vrstvách. Izolace stejné tloušťky probíhá i pod základovou deskou, a to ve formě "štěrku" z granulovaného pěnoskla a vrstvy XPS. Konstrukci nad terénem tvoří dřevěné difuzně otevřené panely o tloušťce 38 cm, vyplněné foukanou celulózou (skladba OSB deska - 2x KVH profily spojené OSB, dřevovláknitá deska), fasáda je omítnuta nebo obložena dřevěnými prvky. Vzduchotěsnost obálky zajišťují OSB desky na vnitřní straně panelů, se spárami a prostupy důsledně přelepenými těs-nými páskami . V průběhu realizace se běžně provádí Blower door test ve dvou fázích, doplněný termovizní analýzou tepelné obálky.

Méně často používanou technologií byl postaven rodinný dům v obci Pucking, jehož nosnou konstrukci tvoří prefabrikované stěny z lehkého betonu PRECATEC s vrstvou polystyrenu, o celkové tloušťce stěny 51 cm (21 cm beton + 30 cm EPS), a monolitickým železobetonovým stropem. Na vytvoření černé fasády byla zvolena silikátová omítka s termokeramickou nátěrovou hmotou Thermo-shield, která díky vysoké odrazivosti slunečního záření zabraňuje degradaci tepelné izolace a její elasticita zamezuje vzniku termodynamických trhlin.

Plochá střecha obou domů je provedena z dřevěného panelu tloušťky 52 cm a opláštěna kaučukovou fólií. Její pohledové části se pokryly kačírkem. Pro minimalizaci průchodů přes vzduchotěsnou obálku bylo použito odvodnění pomocí vnějších dešťových svodů.

Podstatný vliv na vnitřní mikroklima má velikost a rozmístění oken, jejich orientace a tepelně technické vlastnosti. Důraz je kladen na maximální využití solárních zisků a zároveň zamezení zbytečným ztrátám přes prosklené plochy v zimě a přehřívání interiéru v létě. Byly použity dřevohliníkové rámy s integrovanou tepelnou izolací, osazené do vrstvy tepelné izolace, a zasklení trojskly o Ug = 0,6 W/m2K, g = 0,6. Otvíravé části oken se redukovaly na minimum při zachování přirozené větratelnosti a čistitelnosti oken. Výrazně se tak snížily tepelné ztráty objektu a částečně i náklady. Na osluněných fasádách byly použity stínicí prostředky ve formě přesahu horního patra, markýzy či vnějších žaluzií. V řešení detailu nadpraží okna se zapuštěným truhlíkem žaluzií byla použita vakuová tepelná izolace, která má zhruba desetkrát menší součinitel prostupu tepla než běžné izolace. Tato izolace je vhodným řešením pro izolování např. vykonzolovaného patra, kde tak nedochází k většímu nárůs tu tloušťky konstrukce.

Vnitřní příčky byly provedeny ze sádrokartonu či jako nábytkové stěny ze dřeva a skla. Podružné prostory a přístřešek pro auto byly zhotoveny z lehké dřevěné konstrukce podepřené ocelovými sloupky a prosvětlené prostřednictvím okenních pásů, opticky oddělujících vertikální a horizontální konstrukce.

Měrná potřeba tepla na vytápění činí asi 10 kWh/m2a. Vzhledem k nízkým tepelným ztrátám objektu zajišťuje vytápění, větrání a ohřev vody kompaktní jednotka s rekuperací. Přiváděný čerstvý vzduch je předehříván/před-
chlazován jednak vzduchem odváděným, jednak solankou ze zemního výměníku. Zbytková tepelná energie odváděného vzduchu je dále využita pomocí malého tepelného čerpadla k ohřevu vody, resp. přiváděného vzduchu. Kompaktní jednotka umožňuje připojení nízkoteplotního topného okruhu, tedy podlahového vytápění. Dům ve Vöcklabrucku využívá solární energie také aktivně, prostřednictvím slunečních kolektorů.

Obecní úřad Schardenberg

Tato dvoupodlažní stavba byla realizovaná ve spolupráci s architektem M. Waldhörem z Lince. V přízemí je kromě úřadu a pracovny starosty umístěna také pekárna s kavárnou, v patře kanceláře a společenský sál.

Budova na půdorysu tvaru písmene L je zapuštěna do svahu, což umožňuje vstup do obou podlaží z terénu a oddělení provozu návštěvníků a úředníků. Nosnou konstrukci tvoří monolitický železobeton s tepelnou izolací EPS/XPS o tloušťce 30 cm. Stavba byla založena na železobetonové desce vyztužené obvodovými pasy, pod deskou je uloženo 15 cm XPS a 30 cm drceného pěnoskla. Dutiny mezi dřevěnými plnostěnnými vazníky střechy jsou vyplněny foukanou celulózou. I v tomto případě byly využity panely vakuové tepelné izolace pro řešení některých detailů. Dřevohliníková pásová okna s trojskly v pevných rámech a s úzkými otvíravými křídly (Ug = 0,7 W/m2K, g = 0,54) byla doplněna kruhovými ocelovými sloupky.

Podlahové vytápění a vzduchotechnické jednotky využívají dálkový zdroj tepla (obecní výtopna na biomasu). Zdrojem chlazení kavárny je solankový výměník v podkladním betonu pod základovou konstrukcí, pro podlahové chlazení kanceláří je využita spodní voda z místní studny. Větrání zajišťuje vzduchotechnická jednotka s rekuperací.

Nová veletržní hala ve Welsu

Veletržní hala, kterou postavil ateliér AT 4 Architekten ve Welsu, získala v soutěži Dřevostavba Horního Rakouska 2007 zvláštní cenu v kategorii inženýrských staveb. Zohledněna byla především konstrukce zastřešení.

Dominantu zde tvoří šestipodlažní administrativní věž jako výrazný kontrast k horizontální hmotě velkoryse proskleného dvoupodlažního foyer a hlavní výstavní haly. Základní kompozice hmot vychází z urbanistických souvislostí nedalekého centra města Wels.

Hlavní nosnou konstrukci tvoří tři devadesátimetrové dřevěné oblouky, na
nichž je zavěšen sekundární nosný systém střešního pláště. Oblouky byly uloženy na podélných železobetonových stěnách sousedících s foyer. Vznikla tak výstavní plocha o velikosti 160 x 90 m bez vnitřních podpor, s možností členění mobilními dřevěnými stěnami na menší prostory (celkem 15 000 m2). Hala je postavena v nízkoenergetickém standardu blízkému pasivnímu.

Fasádu a střechu tvoří překližkové boxy, vyplněné tepelnou izolací, střešní plášť byl proveden z kaučukové fólie. Větrání probíhá přirozenou cestou na základě rozdílu teplot: únikové východy (podzemní tunely) fungují jako tepelný výměník - studený vzduch stoupá do haly, ohřívá se a je odváděn otvory s automatickými klapkami ve střeše (zhruba po týdenním větrání dojde během 14 dní k aktivaci systému, tedy ochlazení vzduchu v tunelech). Tento rytmus je v souladu se způsobem využití výstavních prostor.

Nosnou konstrukci pasivní administrativní věže tvoří železobetonový stěnový systém s vakuovou izolací. Okna s trojskly jsou stíněna otočnými kovovými lamelami, které se na noc automaticky zavírají.

Rekonstrukce školy ve Schwanenstadtu

Jedná se o první rakouskou rekonstrukci veřejné budovy v pasivním standardu. Stavba obdržela zvláštní cenu v soutěži Dřevostavba Horního Rakouska 2007.

Železobetonový skelet s betonovými stěnovými prefabrikáty z 60. let byl opláštěn dřevěnými panely s tepelnou izolací o tloušťce 52 cm s vloženými okenními konstrukcemi. Původní nosná konstrukce tak byla zahrnuta do teplé obálky. Nový střešní plášť byl prolomen světlíkem nad schodišťovou halou a chodba byla dále prosvětlena oken-ními pásy v příčkách mezi chodbou a učebnami. Prostor pod původní základovou deskou byl vyplněn foukanou drtí z pěnového skla. (Jde o jeden z prvních příkladů této aplikace pěnoskla.) Nově přistavěnou část tvoří těžký dřevěný skelet opláštěný dřevěnými prefabrikáty. Využití panelů umožnilo rychlou montáž za provozu školy a bez lešení.

Vnější zastínění autoři navrhli tak, aby žaluzie nebránily průchodu denního světla do interiéru a aby se světlo mohlo odrážet od bílého stropu. Větrání bylo řešeno decentralizovaným systémem s ohledem na vnitřní provoz školy. Do každé učebny byla instalována vzduchotechnická jednotka s rekuperací tepla odváděného vzduchu (účinnost 80 - 90 %), otvory pro přívod a odvod vzduchu byly zakomponovány do fasádního obkladu.

Fasády obou částí školy byly opláštěny materiály na bázi dřeva, vstupní část je prosklená s integrovanými fotovoltaickými články.

Měrná potřeba tepla na vytápění po rekonstrukci klesla ze 165 na 15 kWh/m2
a díky lepšímu využití denního světla se snížila také spotřeba elektrické energie na umělé osvětlení o 40 kWh/m2a.

Škola ve Schwanenstadtu je tak jedinečným důkazem, že pouze v pasivním standardu je možné zajistit kvalitní mikroklima (nízký obsah CO2 v interiérovém vzduchu po celou dobu vyučování) vyhovující hygienickým požadavkům, a to s ekonomicky přijatelnými vícenáklady. Náklady na ekologickou rekonstrukci v pasivním standardu se odhadují ve výši 8 % oproti konvenční přestavbě.

AUTOR: Ing. Kateřina Mertenová
Autorka je architektka, spolupracuje na projektech pasivních a nízkoenergetických domů, v letech 2006 - 2007 působila v Rakousku v ateliéru PAUAT Architekten.

Literatura a zdroje

(1) IG Passivhaus Österreich: Innovative Passivhausprojekte, Wien 11/2007

(2) www.igpassivhaus.at

(3) www.hausderzukunf.at

(4) archiv PAUAT Architekten