Energeticky pasívne domy: Štandard blízkej budúcnosti
Energeticky pasívne domy (EPD) sú v mnohých krajinách horúcou témou, stavajú sa ich rádovo tisíce a ich podiel na stavebnom trhu prudko rastie. Dá sa očakávať, že EPD sa stanú štandardom blízkej budúcnosti. Aj na Slovensku sa o energeticky pasívnych domoch začína veľa hovoriť a písať. Prvé pasívne domy sú hotové a ďalšie sú vo výstavbe. Ponúkajú komfort a nadštandardnú kvalitu obytného prostredia a sú ohľaduplné k životnému prostrediu. Aké sú základné princípy ich návrhu?
Základné črty NED
Členitý tvar budovy zväčšuje jej ochladzovaný povrch, a teda aj tepelnú stratu domu. Preto sa EPD vyznačujú kompaktnosťou tvaru. Štandard EPD sa dá pri členitých tvaroch dosiahnuť len extrémnou tepelnou izoláciou, čo výrazne komplikuje a predražuje stavbu.
Pri pasívnom dome sa kladie veľký dôraz na orientáciu vzhľadom na svetové strany. EPD by mal byť orientovaný veľkými oknami obytných miestností na juh, čo umožňuje využívať slnečnú energiu prichádzajúcu cez okná. Orientácia okien na východ či západ spôsobuje počas letných mesiacov prehrievanie interiéru a kladie vysoké nároky na ich účinné tienenie, pričom v zime sa z nich veľa energie nezíska. Aj zatienenie domu okolitou zástavbou obmedzí v zime solárne zisky, ktoré chceme v EPD využívať.
Kroky na zníženie potreby energie na vykurovanie | Bilancia tepelných ziskov a strát bežného a pasívneho bytového domu |
Všetky obalové konštrukcie domu musia byť z pohľadu bežnej výstavby až extrémne dobre tepelne zaizolované. Presná hrúbka izolácie sa určuje výpočtom, pohybuje sa okolo 30 cm, v konštrukcii strechy môže byť až 40 cm hrubá a dôkladne treba zaizolovať aj podlahu nad zeminou či suterénom. Pri EPD sa používajú extrémne kvalitné okná so zasklením aj s rámami s výbornou tepelnoizolačnou schopnosťou. Zároveň musí zasklenie dobre prepúšťať energiu slnka. V EPD sa používa vetrací systém s rekuperáciou tepla, ktoré zabezpečuje stály prívod čerstvého vzduchu. V zime sa privádzaný vzduch ohrieva teplým vzduchom, ktorý sa odvádza z interiéru cez rekuperačný výmenník tepla. Na vykúrenie pasívneho domu potom už stačí dodať malé množstvo tepla. Aj v lete pomôže riadené vetranie udržať príjemné prostredie v dome. Aby vetranie dobre fungovalo, musí sa vhodnými konštrukciami a kvalitnou realizáciou stavby zabezpečiť tesnosť konštrukcie domu, ktorá sa overuje Blower-Door testom.
Tepelnými mostmi uniká z budov veľa tepla. Vzhľadom na nízku tepelnú stratu si takéto chyby nemôže pasívny dom dovoliť a treba predísť vzniku tepelných mostov. Pri takom dobre izolovanom objekte, ako je pasívny dom, by mohli takéto úniky podstatne zvýšiť tepelné straty objektu.
Pre EPD sa zvyčajne používajú také konštrukčné systémy, ktoré majú dobrú akumulačnú schopnosť. Výber systému tak významne ovplyvňuje tepelnú pohodu v interiéri – cez deň, počas prebytku tepla síce chránia interiér pred prílišným ohrievaním, no zároveň akumulujú teplo, aby ho mohli v noci či počas ochladenia sálať, čím sa znížia teplotné rozdiely v rámci denného cyklu.
Teplo na vykurovanie a ohrev vody je vhodné získavať z obnoviteľných zdrojov, napr. zo slnka pomocou termických solárnych kolektorov. Vhodné je aj tepelné čerpadlo s menším výkonom. Užitočný je aj zemný výmenník tepla. Zem má v dvojmetrovej hĺbke počas roka pomerne stálu teplotu – približne 10 °C. Zemný výmenník vďaka tomu predohreje alebo ochladí vzduch privádzaný do objektu.
Súčasťou konceptu energeticky pasívneho domu je využívanie vysokoúčinných elektrických spotrebičov – nemá zmysel šetriť energiou na vykurovanie, a zároveň ňou plytvať v neefektívnej chladničke či práčke.
Vnútorné prostredie
EPD sa pri veľmi nízkych prevádzkových nákladoch vyznačuje nadštandardne vysokou kvalitou vnútorného prostredia.
Tepelná pohoda v interiéri nezávisí len od teploty vzduchu, ale aj od teploty povrchov a prúdenia vzduchu. Mimoriadne kvalitná tepelná izolácia obalu domu zabezpečuje nielen požadované zníženie tepelných strát prechodom cez konštrukcie, ale aj minimálny rozdiel medzi teplotou vzduchu v interiéri a teplotou povrchov stien a okien. Práve preto je v pasívnom dome príjemná stabilná klíma s príjemnou povrchovou teplotou v interiéri.
Vďaka riadenému vetraniu sa vetracím systémom privádza do interiéru pasívneho domu čerstvý vzduch, takže netreba vetrať oknami. V zime sa tak nestráca teplo vetraním a v lete sa udržiava v dome chlad, pričom rýchlosť prúdenia vzduchu nespôsobuje prievan. Na predhriatie (a v lete na mierne ochladenie) vetracieho vzduchu sa môže využiť teplo zeme prostredníctvom zemného výmenníka.
Preslnenie domu je jednou z podmienok príjemného pocitu z obytného prostredia. Okná pasívneho domu bývajú orientované tak, aby vpúšťali slnečné žiarenie do interiéru najmä v chladnejšom období. V lete, naopak, účinné tienenie ochráni vnútro domu pred nepríjemným prehrievaním. Koncept pasívneho domu zohľadňuje tieto fakty:
- súlad medzi orientáciou a tienením okien,
- optimálnu veľkosť zasklených plôch,
- skladbu a kvalitu rámov,
- kvalitu zasklenia,
- systém riadeného vetrania,
- akumuláciu tepla v konštrukciách.
Kvalita realizácie rozhoduje
S kvalitou realizácie detailov EPD na Slovensku prakticky nikto nemá dlhodobé skúsenosti. A tak architektom či projektantom, ktorí stavajú prvé EPD, neostáva iné, než dennodenne chodiť na stavbu a dozerať na realizáciu i toho najmenšieho detailu. Staré známe „Urobíme to jednoduchšie, ako je to nakreslené na papieri“, na ktoré sme na našich stavbách zvyknutí, tu jednoducho nemá miesto. Vysoká kvalita projektu a realizácie stavby sú základnou podmienkou pasívneho domu, ktorá sa nesmie vnímať len ako zvyšovanie ceny, ale najmä hodnoty domu. Každý zle zrealizovaný detail môže znehodnotiť precízne pripravený projekt a výsledný efekt šetrenia energiou potrebnou na prevádzku domu môže rapídne klesať. Len pri vysokých nárokoch na kvalitu možno pri EPD dosiahnuť trvalý a vysoký užívateľský komfort pri nízkych nákladoch na údržbu.
Kvalitná tepelná izolácia obálky domu nesmie byť prerušená tepelnými mostmi či netesnosťami. Okná musia účinne brániť únikom tepla z domu. Vetrací systém s rekuperáciou tepla zabezpečí komfortnú výmenu vzduchu pri minimálnej spotrebe energie. Zdroj tepla by mal prednostne využívať obnoviteľné zdroje energie. Úsporné domáce spotrebiče sú prirodzenou požiadavkou.
… a ešte raz kvalita
Pri EPD je preto nevyhnutné spolupracovať s projektantmi a dodávateľmi, ktorí problematiku EPD ovládajú, či takými, ktorí už majú v tejto oblasti skúsenosti. Kvalitu návrhu pasívneho domu potvrdzuje spoľahlivý výpočet (napr. programom PHPP), kvalitu realizácie overíte zmeraním tesnosti domu (Blower-Door test), prípadné chyby odhalí aj termovízia.
Návratnosť investícií
Investičné náklady na výstavbu pasívneho domu sú v dôsledku vysokej kvality projektu a realizácie v porovnaní s výstavbou bežných budov o 10 až 20 % vyššie. Navýšenie investičných nákladov je spôsobené do detailov vypracovanými projektmi (konštrukcia, vzduchotechnika, výplne stavebných otvorov atď.), použitím kvalitnejších okien, hrubšej vrstvy tepelnej izolácie a vetracieho systému s rekuperáciou. Náklady na výstavbu zvyšujú aj nadštandardné nároky na kvalitu stavebných prác.
Leto: čerstvý vzduch ochladený v zemnom výmenníku v lete neprechádza rekuperátorom, ale sa priamo privádza do interiéru cez tzv. letný by-pass. |
Zima: čerstvý vzduch predohriaty v zemnom výmenníku odoberie v rekuperátore vetracej jednotky teplo z odvádzaného vzduchu. |
Skúsenosti s energeticky pasívnymi domami dokazujú, že náklady na ich prevádzku ostávajú trvalo nízke a vyššie investície do projektu a realizácie domu sa prevádzkovými úsporami vrátia. Koncepcia energeticky pasívneho domu šetrí jeho užívateľom až 90 % nákladov na vykurovanie. Ušetriť sa dá aj na príprave teplej vody, na osvetlení a prevádzke domácich spotrebičov. Účty za spotrebovanú energiu tak oproti nákladom bežných domov nepredstavujú ani jednu pätinu. Pri súčasnom neustálom raste cien ropy a zemného plynu, vyvolanom zvýšeným dopytom a vyčerpávaním obmedzených zdrojov týchto surovín, je táto úspora ešte významnejšia. Ekonomické hľadisko však v tejto súvislosti nie je jediné – čoraz viac ľudí celkom seriózne hľadá spôsob, ako prispieť k ochrane životného prostredia samotným spôsobom svojho života.
Martina Jakušová
Spracované podľa informácií z Inštitútu pre energeticky pasívne domy (IEPD)
Schémy: IEPD, Ing. arch. Katarína Poláková