E-kniha: Pasivní domy z přírodních materiálů – Mojmír Hudec

Pasivní

domy

Mojmír Hudec | Blanka Johanisová | Tomáš Mansbart

z přírodních

materiálů

Grada Publishing, a. s.,

U Průhonu 22, 170 00 Praha 7

tel.: +420 234 264 401

fax: +420 234 264 400

e-mail: obchod@grada.cz

www.grada.cz

Chcete stavět pasivní dům? A proč ne z přírodních mate

riálů? Zdravotní nezávadnost, schopnost vytvářet zdravé

vnitřní prostředí, nízká energetická náročnost při výrobě,

snadná dostupnost a mnoho dalších výhod hovoří právě

pro ně.

Význačný brněnský architekt a autor mnoha pasivních domů se v nové

publikaci věnuje návrhům a stavbě pasivních domů právě z přírodních

materiálů. Kniha nechce propagovat pouze slámu nebo hlínu, nevyhýbá

se ani moderním umělým materiálům, bez nichž se dnes výstavba neo

bejde. Další kapitoly popisují vhodné technologické vybavení rodinných

domů, vzduchotěsnost, ale také hospodaření s energií a vodou. Publi

kace není vyčerpávajícím návodem, jak postavit pasivní dům, spíše se

snaží postihnout všechny dostupné souvislosti, možnosti, materiály

a  technologie. Je určena všem zájemcům o  nízkoenergetické stavění,

a  to zejména těm, kteří chtějí změnit svoje myšlení směrem k  trvale

udržitelné výstavbě.

Pasivní domy z přírodních materiálů

Mojmír Hudec a kolektiv

Grada Publishing, a.s.

Pasivní

domy

Mojmír Hudec | Blanka Johanisová | Tomáš Mansbart

z přírodních

materiálů

Mojmír Hudec, Blanka Johanisová, Tomáš Mansbart Pasivní domy z přírodních materiálů

Tiráž TišTěné verze:

vydala Grada Publishing, a. s. U Průhonu 22, Praha 7 obchod@grada.cz, www.grada.cz tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 jako svou 5041. publikaci Odpovědná redaktorka Pavlína zelníčková Sazba JoshuaCreative, s. r. o. Fotografie na obálce z archivu autorů Fotografie a ilustrace v textu z archivu autorů (není-li uvedeno jinak) Počet stran 160 První vydání, Praha 2013 vytiskla Tiskárna PrOTiSK, s. r. o., České Budějovice © Grada Publishing, a. s., 2013 Cover Design © Grada Publishing, a. s., 2013 Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků. iSBn 978-80-247-4243-4

eleKTrOniCKé PUBli KaCe:

iSBn 978-80-247-7939-3 (elektronická verze ve formátu PDF) iSBn 978-80-247-7940-9 (elektronická verze ve formátu ePUB)

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

všechna práva vyhrazena. žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být repro

dukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného

souhlasu nakladatele. neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.Pasivní domy z přírodních materiálů Obsah Předmluva .............................................................................................................. 7

Úvod ........................................................................................................................ 8

1 Cesta k pasivnímu domu ................................................................................... 9

1.1 Trvale udržitelný rozvoj ....................................................................................... 9

1.2 Směřování evropského vývoje – směrnice EPBD II ............................................. 10

1.3 Základní principy pasivního domu .................................................................. 11

1.4 Správný návrh pasivního domu ........................................................................ 13

1.5 Certifikace kvality domu ................................................................................... 20

1.6 Inteligentní budovy ............................................................................................ 21

2 Filozofická východiska .................................................................................... 22

2.1 Celostní architektura ......................................................................................... 22

2.2 Baubiologie .......................................................................................................... 23

2.3 Permakultura ....................................................................................................... 23

2.4 Feng-šuej .............................................................................................................. 25

2.5 Vastu .................................................................................................................... 26

2.6 Bioarchitektura .................................................................................................... 27

2.7 Aplikace filozofických východisek při výstavbě ............................................. 28

3 Kvalita vnitřního prostředí ............................................................................. 29

3.1 Syndrom nemocných budov ............................................................................. 29

3.2 Právní nárok na zdravé prostředí ..................................................................... 30

3.3 Vnitřní mikroklima ............................................................................................ 31

3.4 Hluk ...................................................................................................................... 35

3.5 Škodliviny ........................................................................................................... 35

3.6 Světelná složka vnitřního prostředí .................................................................. 41

3.7 Záření .................................................................................................................. 41

3.8 Iontová koncentrace ........................................................................................... 45

4 Jaké používat přírodní materiály .................................................................... 46

4.1 Dřevo a výrobky z něj ........................................................................................ 47

4.2 Sláma .................................................................................................................... 51

4.3 Hlína ..................................................................................................................... 53

4.4 Konopí a len......................................................................................................... 54

4.5 Ovčí vlna ............................................................................................................. 56

4.6 Okrajové materiály ............................................................................................. 56

4.7 Minerální anorganické materiály ..................................................................... 58

4.8 Recykláty .............................................................................................................. 59

4.9 Syntetické izolační materiály ............................................................................ 63

6 Obsah

5 V hodné stavební konstrukce .......................................................................... 65

5.1 Základy ................................................................................................................. 65

5.2 Podlaha u terénu ................................................................................................. 69

5.3 Nosné konstrukce .............................................................................................. 70

5.4 Střecha .................................................................................................................. 79

5.5 Okna a vstupní dveře .......................................................................................... 83

5.6 Stínění .................................................................................................................. 90

5.7 Příčky .................................................................................................................... 92

6 Vzduchotěsnost domu..................................................................................... 93

6.1 Vzduchotěsná rovina domu .............................................................................. 93

6.2 Vzduchotěsné spoje konstrukcí ........................................................................ 95

6.3 Kontrola vzduchotěsnosti Blower-door testem .............................................. 97

7 Vhodné technologické vybavení ..................................................................... 99

7.1 Rekuperace vzduchu........................................................................................... 99

7.2 Vytápění ............................................................................................................. 105

7.3 Ohřev teplé vody ............................................................................................... 108

7.4 Solární systémy ................................................................................................. 109

7.5 Fotovoltaika ....................................................................................................... 112

7.6 Tepelná čerpadla .............................................................................................. 116

8 Hospodaření s energií a vodou ......................................................................120

8.1 Hospodaření s elektrickou energií ................................................................. 120

8.2 Hospodaření s pitnou vodou ........................................................................... 120

8.3 Hospodaření s užitkovou vodou ..................................................................... 123

8.4 Hospodaření s odpadní vodou ........................................................................ 124

9 Zeleň a voda u domů z přírodních materiálů ................................................130

9.1 Zelené střechy .................................................................................................... 130

9.2 Vertikální zelené fasády ................................................................................... 134

9.3 Přírodní jezírka ................................................................................................. 134

10 Příklady staveb ...............................................................................................137

Příloha .................................................................................................................149

Slovníček pojmů a veličin používaných v knize .................................................150

Literatura .............................................................................................................153

Rejstřík ................................................................................................................155

Poděkování patří kolegům, kteří svými podněty a návrhy přispěli ke kvalitnímu

zpracování – Davidu Eyerovi, Oldřichu Hozmanovi, Stanislavu Palečkovi, Jitce

Dostálové a Martinu Kolaříkovi.

Zvláště děkuji Juraji Hazuchovi za připomínky a lektorování této knihy.

7Pasivní domy z přírodních materiálů

Předmluva „Nedědíme Zemi po našich předcích, nýbrž si ji vypůjčujeme od našich dětí.“ (Antoine de Saint-Exupéry) Vývoj v  pozemním stavitelství je mimo jiné charakterizován zvyšujícími se požadavky na tepelnou ochranu budov. Výsledkem jsou neustále se zpřísňující požadavky na tepelnětechnické vlastnosti materiálů a výrobků. Požadavky na pasivní domy se však stále výrazně zpřísňují, a je tedy nezbytné hledat a vyvíjet nová řešení a výrobky, které splňují ty nejnáročnější předpisy, ale současně jsou cenově dostupné pro koncového zákazníka. Většina energie, kterou naše společnost spotřebovává, pochází z  neobnovitelných zdrojů (cca 85 %). Téměř čtyřicet procent veškeré energie v  Evropě spotřebovávají budovy. Hlavní důraz na úsporu energií v  budovách se tak jeví nejen jako ekonomičtější, ale také jako dlouhodobě udržitelnější. To vše umožňují pasivní domy, které spotřebovávají o 85–90 % méně energie než běžné stavby. Průměrný pasivní dům má potenciál ročně ušetřit více než čtyři tuny emisí CO

2

oproti

současným novostavbám a až osm tun emisí

CO

2

oproti stávajícím budovám.

Pasivní domy se od svého počátku na konci osmdesátých let minulého století neustále rozvíjejí a po prvních stavbách přišel prudký rozvoj v  letech devadesátých. V současnosti jsou postaveny desetitisíce pasivních domů v Evropské unii, přičemž primát drží Německo. Zde koncept vznikl a postupně se odtud rozšiřuje.

Nejviditelnější zemí je ale Rakousko, kde je díky

politické a finanční podpoře nejdynamičtější

růst počtu pasivních domů. V roce 2011 je té

měř celá jedna třetina novostaveb postavena

v pasivním standardu.

Zatímco země EU se energetickými úspo

rami v  budovách zabývají již přes dvě desít

ky let, v  naší zemi stojí koncept velmi nízké

energetické spotřeby v oboru stavebnictví (pod

15 kWh/(m

2

.a) stále na okraji. Přes výrazně

rostoucí trend výstavby pasivních domů, kdy

každým rokem je postaven dvojnásobek domů

roku předchozího, se počet pasivních staveb

pohybuje pouze ve stovkách (oproti tomu

v Německu a Rakousku v řádu desetitisíců).

Na tento trend reaguje i Evropský parlament,

který na počátku roku 2009 vyzval Evropskou

komisi, aby „... všechny nové budovy vyžadují

cí vytápění či chlazení byly od roku 2011 posta

veny podle norem pro pasivní domy...“. Nově

schválená směrnice Evropské komise o ener

getické náročnosti budov (Energy Performan

ce of Buildings Directive 2010/31/EU) vyža

duje od roku 2020 všechny novostavby jako

téměř energeticky nulové a výrazně zpřísňu

je požadavky na renovace budov. Prvním kro

kem k energeticky téměř nulovému domu je

výrazné snížení potřeby energie na vytápění

a chlazení, což je v souladu s principy pasiv

ního domu. Tyto principy je vhodné uplatňo

vat u novostaveb bytových a rodinných domů

i staveb občanské vybavenosti, stejně jako při

změnách staveb.

Jan Bárta, Centrum pasivního domu

8 Úvod

Úvod Rostoucí zájem o  pasivní a  nízkoenergetické domy a  současně o  stavění z  přírodních materiálů mě inspiroval k  napsání této knihy. Pokládám kombinaci přírodních materiálů s  principy nízkoenergetické výstavby za optimální. Kniha nechce propagovat stále oblíbenější slaměné domy, ale materiály, které jsou „udržitelné“, a  nevyhýbá se ani moderním umělým materiálům, bez nichž se dnes i  výstavba přírodních domů těžko obejde. Kniha je určena všem zájemcům, kteří se zajímají o nízkoenergetické stavění a chtějí změnit svoje myšlení i z hlediska trvale udržitelné výstavby. Je také určena architektům, pro něž tento přerod bude náročný, ale věřím v jejich osvícený přístup. Kniha není vyčerpávajícím návodem, jak postavit pasivní nebo nízkoenergetický dům podle těchto hledisek, spíše se snaží postihnout všechny dostupné souvislosti, možnosti, materiály a technologie. Publikace ukazuje stav roku 2012 – tento obor se však rychle rozvíjí, a je proto nutné stále sledovat nové poznatky. Co je důvodem obliby přírodních materiálů? Ten, kdo strávil nějakou dobu v přírodním domě, to ví a může dlouho vyprávět o svých pocitech. Spokojení uživatelé takových domů jsou tou nejlepší reklamou pro jejich širší využívání. Zdravotní nezávadnost, schopnost vytvářet zdravé vnitřní prostředí, nízká energetická náročnost při výrobě, snadná dostupnost, obnovitelnost, bezodpadová technologie výroby, snadná recyklovatelnost a  likvidace,

to jsou silné argumenty. Dá se předpoklá

dat, že v budoucnu budou mít nejen staveb

níci větší nároky na stavění ze zdravých ma

teriálů, ale i legislativa bude čím dál tím více

omezovat energetickou náročnost budov, zne

čišťování životního prostředí, plýtvání zdroji

a výrobu materiálů s vysokou hodnotou svá

zaných emisí nutných k jejich výrobě.

Přál bych si, aby úspěšné aplikace těchto ma

teriálů ve stavbách odbouraly některé zažité

předsudky či neopodstatněnou averzi vůči je

jich používání ve stavebnictví. Jsem přesvěd

čen, že domy z těchto materiálů jsou plnohod

notnou alternativou pro každého stavebníka,

nikoliv jen slepou odbočkou v kategorii expe

rimentální výstavby. Ukazuje se, že jsou stej

ně vhodné i pro stavbu domů s nejpřísnější

mi nároky na energetickou potřebu.

Mojmír HudecPasivní domy z přírodních materiálů

Cesta k pasivnímu domu1

Trvale udržitelný rozvoj, ekologické, zelené, nízkoenergetické, pasivní, nulové, aktivní, plusové domy, směrnice Evropské unie o budovách s téměř nulovou spotřebou energie – to vše jsou pojmy na společné cestě k snížení energetické náročnosti budov a  zmenšení ekologické stopy našich staveb při současném zvýšení komfortu. Co si pod těmito pojmy představit? 1.1 Trvale udržitelný rozvoj „Ukazuje se, že tématem k diskusi není rozvoj, ale spíše udržitelnost.“ (Wolfgang Feist) Trvale udržitelný rozvoj je často skloňovaným pojmem stejně jako ochrana životního prostředí nebo ekologie. Ve stavebnictví se pak používá termín „trvale udržitelná výstavba“. Asi nejvýstižnější definici použila v roce 1987 předsedkyně Světové komise OSN pro životní prostředí a rozvoj (WCED) H. Brundtlandová: „Udržitelný rozvoj zajišťuje potřeby současnosti, aniž by omezoval možnosti uspokojit potřeby budoucích generací.“ Podrobně se tímto tématem zabývá také kniha Dennise Meadowse Meze růstu. Přesvědčivě v  ní vysvětluje, že slepý rozvoj zejména

1.1

1.2

1.3 Obr. 1.1 Solární ulice Gleisdorf Obr. 1.2 Solar City, Linec Obr. 1.3 Institut v Gutau, Rakousko Cesta k pasivnímu domu špatných produktů ve špatné dynamice nutně narazí na omezení. Předpokládáme-li trvalý meziroční nárůst počtu obyvatel, kteří potřebují stále více energie na zlepšení životního stylu, větší prostor pro život, více zastavěné krajiny atp., pak se nabízí otázka: Kam až to může dospět? Také chápat rozvoj čistě jako ekonomický růst vyjádřený procentem HDP by bylo mylné; je to číslo pro ekonomy, které nic nevypovídá o kvalitě života. Představte si hromadnou nehodu na dálnici D1, která způsobí škody na majetku a životní tragédii spoustě lidem, ovšem HDP ve chvíli, kdy je zaměstnáno množství lidí od lékařů, policie po úklid silnice a opravy aut, samozřejmě roste! Měřítka kvality života stojí naštěstí na jiných, výrazně odlišných hodnotách. Rozvoj je žádoucí například v oblasti kreativity, umění, vědy a poznání apod. Tam, kde rozvoj pomáhá odstraňovat chyby způsobené nezodpovědným jednáním, dokonce nikdy nebude dost rychlý. Jak správně prohlásil psycholog a sociolog Erich Fromm, hranice rozumu neexistují! Udržitelnost můžeme charakterizovat také jako to, co lze v dohledné budoucnosti vykonávat na celém světě, aniž by došlo k nevratným škodám. Zásahům do přírody se naše početná populace určitě nevyhne, ale jak zasahovat, a neublížit? V tomto ohledu bychom měli sledovat zejména dva zásadní faktory: • čerpání zdrojů, • zatížení životního prostředí. Čerpání zdrojů souvisí s  trendem snižování nároků na energie nutné k  provozu budov. Není to jenom potřeba energie na vytápění, ale celková potřeba na ohřev teplé vody, klimatizaci, elektrické přístroje. Kromě

snižování nároků na energie bychom měli ze

jména snižovat závislost na neobnovitelných

zdrojích energie a  uvažovat o  jejím postup

ném nahrazování energií z  obnovitelných

zdrojů.

Zatížení životního prostředí souvisí přímo

s emisemi, které budovy a společnost produ

kují – pasivní domy budou v  tomto kritériu

opět mnohem lepší.

Pasivní dům však sám o sobě nevyřeší problé

my sociální ani mnohem komplexnější otáz

ky urbanistického uspořádání. Jako příklad

uveďme rozlehlé kolonie rodinných domů ko

lem měst  – satelitní městečka bez fungující

infrastruktury, kam je nutné dojíždět desítky

kilometrů z centra, s čímž jsou spojeny další

nároky na energie.

Jaká jsou hodnoticí kritéria pro udržitelnou

výstavbu:

• vliv na životní prostředí,

• čerpání zdrojů,

• použití materiálů,

• náklady a výnosy životního cyklu,

• zdraví, pohodlí a spokojenost uživatelů,

• funkčnost,

• přístupnost,

• kvalita a míra složitosti procesů.

1.2 Směřování evropského

vývoje – směrnice EPBD II

Vývoj civilizace spolu se zhoršováním životní

ho prostředí, vyčerpáváním přírodních zdrojů

a ekonomickou krizí vyvolávají poptávku po

šetrných budovách. Evropský vývoj směřuje

jednoznačně k nízkoenergetickým domům.Pasivní domy z přírodních materiálů V posledních dvaceti letech bylo postupně realizováno několik evropských projektů, které byly zaměřeny na rozvoj a propagaci nízkoenergetického stavění. Byl to například projekt CEPHEUS, v němž bylo v letech 1999 až 2001 v pěti evropských zemích postaveno a sledováno 221 bytů v  pasivním standardu a  který prokázal, že pasivní domy a  byty mohou být realizovány s ekonomicky pozitivním výsledkem. Dále to byl program INTELIGENT ENERGY – EUROPE z let 2003 až 2006 a program PASS_NET, jehož cílem bylo rozšířit pasivní standard výstavby v evropských zemích. Za zmínku stojí projekt BUILD UP. Jde o celoevropský portál zaměřený na „efektivní energetická řešení pro lepší budovy“. V loňském roce skončil program IDEAL EPBD, který probíhal v  letech 2008 až 2011 a  měl zvýšit povědomí společnosti o energetických průkazech budov a  jejich smyslu. Současně také probíhalo více projektů komerčních firem (SOLTAG, ACTIVE HOUSE apod.). Evropská unie vyjádřila svůj zájem na tom, kolik energie budovy spotřebují, jednoznačným způsobem i v závazné legislativě Směrnicí Evropského parlamentu a Rady o energetické náročnosti budov 2002/91/EC (Energy Performance of Buildings Directive), takzvanou EPBD. V  ní obsažené požadavky byly transponovány do národních legislativ a staly se součástí závazných dokumentů pro povolování a výstavbu budov. U nás byla do národní legislativy zavedena zákonem č. 406/2000 Sb., o  hospodaření energií, ve znění pozdějších předpisů, a vyhláškami č. 148/2007 Sb., o  energetické náročnosti budov, č. 277/2007 Sb., o  kontrole

klimatizačních systémů, a  č. 276/2007 Sb.,

o kontrole účinnosti kotlů.

V roce 2010 byla vydána revize a  směrnice

byla podstatně přepsána. Vznikla směrnice

2010/31/EU, takzvaná EPBD II, s  účinností

od 9. 7. 2010. Nyní jsme v procesu její imple

mentace do našeho právního systému. Pro

běhla již revize normy ČSN 73 0540-2, která

věnuje vyšší pozornost požadavkům na níz

koenergetické a pasivní budovy.

Evropská unie správně stanovila, že příkla

dem pro chování celé společnosti musí být sa

motné členské státy, a přísnější požadavky ob

sažené v EPBD II budou nejdříve uplatněny

na veřejné budovy. Základním závazkem, jejž

směrnice ukládá státům, je upravit místní le

gislativu tak, aby bylo od roku 2020 možné

stavět a rekonstruovat budovy jen způsobem,

který zajistí, že bude jejich spotřeba energie

pro provoz „blízká nule“.

1.3 Základní principy

pasivního domu

Název pasivní dům vychází z principu využí

vání pasivních tepelných zisků v budově. Jsou

to vnější zisky ze slunečního záření procháze

jícího okny a vnitřní zisky z tepla vyzařova

ného lidmi a  spotřebiči. Díky kvalitní izola

ci a dalším prvkům tyto zisky „neutíkají ven“

a po většinu roku postačují k zajištění dosta

tečné teploty v místnostech. Nezbytným vývo

jovým stupněm k pasivnímu domu byly domy

nízkoenergetické. Hraniční hodnota měrné

potřeby tepla na vytápění u  těchto domů je

50 kWh/(m

2

·a). U nízkoenergetických domů

12 Cesta k pasivnímu domu

je stále ještě nutný klasický vytápěcí systém,

který ve spolupráci s větracím zařízením za

jišťuje optimální vnitřní prostředí. Nutnost

obou systémů současně však navyšuje cenu

domu.

Pasivní domy musejí splňovat několik poža

davků:

• měrná potřeba tepla na vytápění objektu

je maximálně 15 kWh/(m

2

·a),

• neprůvzdušnost obálky budovy n

50

, ově

řená tlakovou zkouškou, nesmí překročit

hodnotu 0,6 h

-1

, kdy při přetlaku a podtla

ku 50 Pa se nesmí za hodinu vyměnit ne

těsnostmi v obálce víc než 60 % vnitřního

objemu vzduchu,

• celkové množství primární energie spojené

s provozem budovy včetně domácích spo

třebičů je nižší než 120 kWh/(m

2

·a). Pri

mární energie vyjadřuje množství energie

spotřebované při výrobě i se všemi ztráta

mi až ke spotřebiči, a tím nám dává kom

plexnější pohled na spotřebu dle zvolené

ho zdroje. Použijeme-li jako zdroj napří

klad přímotop, musíme při výpočtu pri

mární energie vynásobit výsledek třemi.

Jaké jsou hlavní výhody pasivního domu:

• vyšší komfort bydlení, extrémně nízké ná

klady na vytápění, stálý přívod čerstvého

vzduchu, kvalitní vnitřní prostředí,

• žádné teplotní rozdíly v místnosti, příjem

né teploty v zimě i v létě, kvalitní ochrana

konstrukcí a  dosahovaná vyšší

cena na trhu nemovitostí.

1.3.1. Dv ojí hodnocení

pasivního domu

V současné době se používá na

hodnocení pasivních domů dvo

jí metodika – TNI a PHPP. Jaké

jsou rozdíly?

Hodnocení dle TNI

Technická normalizační infor

mace se používá pro zjednodu

šené hodnocení energetické ná

ročnosti domů.

TNI 73 0329:2010(1) zavádí

jednotný postup pro klasifikaci

a srovnání staveb. Jsou zde sta

noveny okrajové podmínky vý

počtu  – standardní klimadata,

Obr. 1.4

Schéma principu pasivního domu (zdroj: CPD)

Obr. 1.5

Výstupní tabulka z programu PHPP

1.4

1.5

tepelná

izolace

solární

kolektory

izolační

trojsklo

odpadní

vzduch

čerstvý

vzduch

solární

tepelné

zisky

vnitřní

tepelné

zisky

přívod

vzduchu

přívod

vzduchu

rekuperace

tepla

zemní výměník tepla

odvod

vzduchu

odvod

vzduchu

vzduchotěsná

obálka

13Pasivní domy z přírodních materiálů

paušální započtení vnitřních tepelných zisků a výměny vzduchu podle počtu osob a započtení tepelných mostů a vazeb formou přirážek. Tato dekladační metodika byla použita i pro dotační program Zelená úsporám. Hodnocení dle PHPP (Passive House Planing Package) Jedná se o návrhový nástroj, který byl vytvořen pro výpočet a  následnou optimalizaci energetické bilance pasivních domů. Byl vytvořen Passivhaus Institutem v  Darmstadtu (PHI). Program je nastaven na budovy s velmi nízkou potřebou energie. Hodnoticí kritéria a okrajové podmínky se částečně liší od metodiky TNI. V okrajových podmínkách se počítá s  místními klimatickými daty a  přesnými vstupy. Je ho možno použít i pro návrh systému vytápění a  ohřevu teplé vody nebo k určení přehřívání. Protože oba systémy budou určitě dále souběžně existovat ještě několik let, je dobré znát rozdíly při hodnocení těmito metodikami. Lze předpokládat, že pro různé dotační programy se bude používat metodika podle TNI, která umožňuje porovnání domů, a metodika podle PHPP bude aplikována na skutečné hodnocení domu v konkrétní lokalitě. Byla prováděna různá porovnání dosažených hodnot podle PHPP a  TNI u  více staveb. Většina domů pohybujících se podle TNI na hranici měrné potřeby tepla na vytápění kolem 20 kWh/(m

2

·a) vycházela podle PHPP kolem

25–30 kWh/(m

2

·a), tedy tyto domy se pohybu

jí ve skutečnosti v oblasti lepších nízkoenergetických domů. Tyto rozdíly by měl projektant stavebníkovi umět vysvětlit. Lze předpokládat, že bude převážně používána hranice pro

pasivní dům podle TNI, tedy 20 kWh/(m

2

·a).

Dosažení hranice podle PHPP pak bude pře

devším snahou důsledného stavebníka a do

kladem umu zkušeného projektanta. Součas

ně bude dosažená hodnota podle PHPP uka

zovat přesně skutečnou hodnotu v  konkrét

ní lokalitě. Hranici 15 kWh/(m

2

·a) bude také

důsledně používat Centrum pasivního domu

(CPD) při certifikaci pasivních domů.

A jaký je závěr, co tedy používat? Pokud vás

nějaká budoucí dotace donutí užít metodiku

TNI, určitě se vyplatí provést další optimali

zaci domu výpočtem podle PHPP, který ukáže

slabá místa návrhu a možnosti dalšího zlep

šení. Budete-li dům navrhovat přímo podle

PHPP na hranici 15 kWh/(m

2

·a) a tuto hra

nici těsně nesplníte, buďte ubezpečeni, že i tak

máte vysoce kvalitní dům. Tato hranice je po

měrně obtížně splnitelná a také téměř nespl

nitelná u  přízemních bungalovů (nevýhod

ný poměr A/V) nebo u menších staveb (je to

dáno metodikou výpočtu, který znevýhodňu

je malé stavby).

1.4 Správný návrh pasivního

domu

1.4.1 Správný návrh koncepce

budovy

V této fázi lze dosáhnout nejvíce úspor za nej

nižší náklady. Nedodržení základních zásad

návrhu, zejména jako je kompaktní tvar, ori

entace či prosklení, může lehce zmařit sna

hu o dosažení pasivního standardu. V někte

rých případech lze kompenzovat malé poru

šení těchto zásad navýšením kvality ostatních

14 Cesta k pasivnímu domu

Popis konstrukce Součinitel prostupu tepla [W/(m

2

.K)]

Požadované

hodnoty U

N,20

Doporučené

hodnoty U

rec,20

Doporučené

hodnoty pro

pas. b. U

pas,20

Stěna vnější 0,30

1

těžká: 0,25 0,18–0,12

lehká: 0,20

Střecha strmá se sklonem nad 45° 0,30 0,20 0,18–0,12

Střecha plochá a šikmá se sklonem do 45° včetně 0,24 0,16 0,15–0,10

Strop s podlahou nad venkovním prostorem 0,24 0,16 0,15–0,10

Strop pod nevytápěnou půdou (se střechou bez tepelné izolace) 0,30 0,20 0,15–0,10

Stěna k nevytápěné půdě (se střechou bez tepelné izolace) 0,30

1

těžká: 0,25 0,18–0,12

lehká: 0,20

Podlaha a stěna vytápěného prostoru přilehlá k zemině

4,6

0,45 0,30 0,22–0,15

Strop a stěna vnitřní z vytápěného k nevytápěnému prostoru 0,60 0,40 0,30–0,20

Strop a stěna vnitřní z vytápěného k temperovanému prostoru 0,75 0,50 0,38–0,25

Strop a stěna vnější z temperovaného prostoru k venkovnímu prostředí 0,75 0,50 0,38–0,25

Podlaha a stěna temperovaného prostoru přilehlá k zemině

6

0,85 0,60 0,45–0,30

Stěna mezi sousedními budovami

3

1,05 0,70 0,50

Strop mezi prostory s rozdílem teplot do 10 °C včetně 1,05 0,70

Stěna mezi prostory s rozdílem teplot do 10 °C včetně 1,30 0,90

Strop vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5 °C včetně 2,20 1,45

Stěna vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5 °C včetně 2,70 1,80

Výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše z vytápěného prostoru

do venkovního prostředí, kromě dveří

1,50

2

1,20 0,80–0,60

Šikmá výplň otvoru se sklonem do 45° z vytápěného prostoru

do venkovního prostředí

1,40

7

1,10 0,90

Dveřní výplň otvoru z vytápěného prostoru do venkovního prostředí

(včetně rámu)

1,70 1,20 0,90

Výplň otvoru vedoucí z vytápěného do temperovaného prostoru 3,50 2,30 1,70

Výplň otvoru vedoucí z temperovaného prostoru do venkovního

prostředí

3,50 2,30 1,70

Šikmá výplň otvoru se sklonem do 45° vedoucí z temperovaného

prostoru do venkovního prostředí

2,60 1,70 1,40

Lehký obvodový plášť (LDP), hodnocený jako smontovaná sestava

včetně nosných prvků, s poměrnou plochou průsvitné výplně otvoru

f

w

= A

w

/ A [m

2

/m

2

], kde je:

A celková plocha lehkého obvodového pláště (LOP) [m

2

];

A

w

plocha průsvitné výplně otvoru sloužící převážně k osvětlení

interiéru včetně příslušných částí rámu v LOP [m

2

]

pro f

w

≤ 0,5:

0,3 + 1,4 . f

w

0,2 + f

w

0,15 + 0,85 . f

w

pro f

w

> 0,5:

0,7 + 0,6 . f

w

Kovový rám výplně otvoru – 1,80 1,00

Nekovový rám výplně otvoru

5

– 1,30 0,90–0,70

Rám lehkého obvodového pláště – 1,80 1,20

Tab. 1.1 P ožadované hodnoty součinitelů prostupu tepla podle nové normy (zdroj: ČSN 73 0540-2 (2011))

15Pasivní domy z přírodních materiálů

prvků, to se však negativně projeví na ceně

stavby. Optimalizace jednotlivých prvků bu

dovy je zásadní a bez ní není možné cíle do

sáhnout. Zde hrají klíčovou roli zkušený ar

chitekt a projektant. Stavební firma podle ne

dostatečného projektu (často jen projektu pro

stavební povolení) pasivní dům nepostaví,

proto je nezbytné mít dokumentaci pro pro

vedení stavby včetně nezbytných detailů s vy

řešenými tepelnými mosty. Významným ná

strojem kontroly kvality při realizaci je pak

důsledný dozor projektanta a  technický do

zor stavebníka. Důležitou roli hrají i požadav

ky investora a jeho osvícenost.

Co vše tedy ovlivňuje koncepci?

• Kompaktní tvar budovy – nejzásadnější

z parametrů, snaha o dosažení co nejniž

šího poměru ochlazovaných ploch kon

strukcí k  objemu budovy (poměr A/V).

Ideálním tvarem je sice koule, ovšem

z hlediska využití je nejvhodnější kvádr.

• Umístění na pozemku – omezení volně

stojících domů, upřednostňování řadové

a blokové výstavby (možnost společně vy

užívat i některá technická zařízení či zdro

je tepla).

• Kvalitní izolační obálka budovy.

• Pokud možno jižní orientace budovy, nej

větší plocha oken směřuje na jih, omezeně

na jihovýchod nebo jihozápad.

• Solární zisky nezastíněny okolní zástav

bou, terénem či například nevhodně

umístěnou pergolou.

• Řízené větrání s rekuperací tepla s pou

žitím přiměřeného doplňkového zdroje

tepla.

• Letní stínění proti přehřívání.

• Omezení složitých tvarů v konstrukci bu

dovy, které mohou při realizaci vytvářet

komplikované detaily, tepelné mosty apod.

• Správná vnitřní dispozice s ohledem na

světové strany, správně navržené instala

ce, délky rozvodů větrání, topení a  teplé

vody, izolace rozvodů.

1.4.2 Správný výběr materiálů

Správný návrh materiálů dle principů trva

le udržitelné výstavby by měl být veden sna

hou šetřit neobnovitelnými materiály, použí

vat konstrukce s  dlouhou životností s  mož

ností rekonstrukcí a modernizací a používat

materiály, jež umožňují dobrou recyklaci a li

kvidaci.

Mnoho materiálů je také možno nahradit za

materiál „přírodě příznivější“, a snížit tak eko

logickou zátěž stavby při zachování tepelně

technických parametrů budovy. Takovým ma

teriálem je například dřevo, které je vhod

né jak pro konstrukce, tak pro dřevovlákni

té izolace. Rozvinutím přírodě příznivých

Poznámky k tabulce 1.1

1 Pro jednovrstvé zdivo se nejpozději do 31. 12. 2012

připouští hodnota 0,38 W/(m

2

.K).

2 Nejpozději do 31. 12. 2012 se připouští hodnota

1,70 W/(m

2

.K).

3 Nemusí se vždy jednat o teplosměnnou plochu,

ovšem s ohledem na postup výstavby a možné změny

způsobu užívání se zajišťuje tepelná ochrana na

uvedené úrovni.

4 V případě podlahového a stěnového vytápění se

do hodnoty součinitele prostupu tepla započítávají

pouze vrstvy od roviny, ve které je umístěno vytápění,

směrem do exteriéru.

5 Platí i pro rámy využívající kombinace materiálů vč.

kovových, jako jsou například dřevohliníkové rámy.

6 Odpovídá výpočtu součinitele prostupu tepla

podle ČSN 73 0540-4 (tj. bez vlivu zeminy), nikoli

výslednému působení podle ČSN EN ISO 13370.

7 Nejpozději do 31. 12. 2012 se připouští hodnota

1,50 W/(m

2

.K).

+

16 Cesta k pasivnímu domu

technologií, materiálů a  postupů lze v  bu

doucnu očekávat snížení ceny za tyto stav

by. Současně tím ušetříme i emise CO

2

, které

jsou při produkci přírodních materiálů mini

mální. Tyto environmentálně příznivé změny

ve stavebnictví vedoucí k  minimalizaci eko

logické stopy by tak mohly podstatně ovliv

nit stav životního prostředí i vývoj celé spo

lečnosti.

1.4.3 Správné umístění

na pozemku

Stavba by měla být umístěna na pozemku tak,

aby měla maximální solární zisky (zejména

v zimním období), které se velkou měrou po

dílejí na vytápění budovy. Nejjednodušeji se

dosáhnou orientací hlavní fasády na jih. Stav

ba by současně měla být umístěna tak, aby

byla co nejméně zastíněna okolní výstav

bou, stromy a  terénem. V  případě zastínění

stromy se pak nabízí možnost využít přítom

nosti opadavých stromů ke stínění jižní fasády

v létě, v zimním období opadání listí umož

ňuje její oslunění.

Málo projektantů také ví, že katastrální mapy

nejsou orientovány přesně na sever (Křováko

vo zobrazení). Odchylka narůstá směrem na

západ a pohybuje se v rozmezí 9°30°° na západ

ním okraji ČR a 4°20°° na východním okraji

ČR. Ve výpočtu měrné potřeby tepla na vytápě

ní to pak může udělat rozdíl až 1 kWh/(m

2

·a).

1.6

1.7

1.8

Obr. 1.6

Schéma pohybu Slunce během roku

Obr. 1.7

Situace optimálního umístění stavby – orientace na jih

a bez zastínění

Obr. 1.8

Ukázka diagramu zastínění okolními budovami (zdroj:

J. Mohelníková)

sever

jih

východ

obytný prostor – ateliér

koupelnazádveří

jihovýchod

jihozápad

ochrana vzrostlou zelení vůči nízkému letnímu sluníčku

21. prosinec

S

21. červen

21. březen, 23. září

západ

letní slunovrat

zimní slunovrat

rovnodennost

z

a

c

h

o

v

at

v

oln

é bez vz

ro

st

lé

z

e

le

n

ěPasivní domy z přírodních materiálů Sluneční obal Základní myšlenkou slunečního obalu je, že budova nevyužívá maximálně solární zisky jen pro sebe, ale umožňuje solární zisky i stavbám v okolí, tedy ctí jejich právo na slunce. „Sluneční obal je prostorový regulativ vyme

zující maximální stavební objem na řešeném

území, který nestíní okolí ve zvoleném časo

vém rozpětí.“ (Ralph Knowles)

Metoda slunečního obalu umožňuje definovat jednak vlastní stavbu a jednak i větší urbánní celky a sídla. Výsledným efektem je, že všechny objekty pak mají zaručen optimální přístup sluneční energie. Tato metoda, jíž se zabývají na Fakultě architektury v Bratislavě, by pak umožnila daleko kvalitnější výstavbu nízkoenergetických sídel. 1.4.4 Správný návrh velikosti

a tvaru budovy

Aby budova byla úsporná, musí mít kompaktní, tedy málo členitý tvar. Tvarová kompaktnost je základním pravidlem při navrhování pasivních domů. Poměr A/V je při návrhu zásadní. Optimální podíl ochlazovaných ploch konstrukcí (A) vůči objemu vnitřní vytápěné zóny (V) zmenšuje plochu konstrukcí, a tím i cenu stavby. Je to současně nejjednodušší způsob, jak omezit tepelné ztráty. Ideální tvar stavebního objektu je kvádr otočený delší stranou k jihu. Čím více je stavba členitá, tím více narůstá množství složitých detailů a tepelných mostů. Výhodnější je také zástavba řadovými nebo atriovými domky namísto zástavby ze samostatných objektů. Kompaktní zástavba může mít současně i výhodu ve sdružování společných zdrojů vytápění, solárních soustav nebo fotovoltaických ploch.

Úspornost budovy ovlivňuje i tvar její střechy.

Obecně platí, že z hlediska kompaktnosti bu

dovy je výhodnější plochá nebo pultová stře

cha, která je obvykle i o něco levnější. Často

je ale tvar střechy určen už v regulačních pod

mínkách vyžadovaných stavebním úřadem.

U rodinných domů tak bývá nejčastěji vyža

dována střecha sedlová.

Důležitým parametrem je také přiměřenost

velikosti stavby. Předimenzovaná stavba je

dražší, neekologická a klade také zvýšené ná

roky na spotřebu energií během svého pro

vozu. Většina mladých stavebníků podceňuje

finanční náročnost stavby rodinného domu.

Staví zbytečně velké domy, ve kterých pak

bydlí menší počet osob, než na které jsou pro

jektovány. Často to také vede k jejich dlouho

letému zadlužení, a  tím k omezení aktivního

života a někdy až k osobním tragédiím spo

jeným s nemožností splácet úvěr.

1.4.5 Správný návrh dispozice

a otvorů

Základní rozdělení prostoru v  objektu je na

vytápěné a  nevytápěné prostory. Vytápěnou

Obr. 1.9

Vliv tvaru objektu na tepelné ztráty (zdroj: CPD)

1.9

poměr obestavěné plochy k objemu A/V

vliv na měrnou potřebu tepla na vytápění

18 Cesta k pasivnímu domu

a nevytápěnou zónu je nutno oddělit kvalitní tepelnou obálkou. Pomocné provozy, sklady, garáž či dílna by pak měly být umisťovány mimo tepelnou obálku budovy. Konstrukce těchto provozů by měly být stavebně odděleny tak, aby konstrukční prvky neprocházely přes tuto tepelnou obálku, a nevytvářely tak tepelné mosty. Návrh energeticky úsporných dispozicí se příliš neliší od klasického navrhování, je ale kladen větší důraz na řešení otvorů z  hlediska tepelných zisků a ztrát. Pro maximální solární zisky je nejvhodnější použít velké okenní otvory nebo prosklené stěny na jižní fasádě. Přiměřená velikost se pohybuje kolem 40 % plochy, při větším prosklení je náročnější letní stínění a v zimním období pak narůstají tepelné ztráty. Otvory na východní a západní straně mají být přiměřeně redukované. Na severní straně je ideální okenní otvory úplně vypustit. V praxi ale musíme brát v potaz také lokalitu, specifické požadavky investora, směr zajímavých a nevhodných výhledů a podobně. Rozdílná je situace u  administrativních budov, které mají často celoprosklené fasády, za nimiž je přímo vnitřní prostor. Tento typ budov má také poměrně vysoké vnitřní tepelné

1.10

1.11

1.12

Obr. 1.10

Optimální tvar rodinného domu s otevřením fasády na jih

Obr. 1.11

Celoprosklené budovy mají obecně velmi vysoké nároky

na vytápění a údržbu

Obr. 1.12

Prosklená atria by měla být oddělena od ostatních prostor

19Pasivní domy z přírodních materiálů

zisky z provozu – z osvětlení, počítačů a vel

kého množství lidí. Při oslunění prosklené fa

sády dochází k  intenzivnímu přehřívání ze

jména v letním období, což vyžaduje nároč

né chlazení. Může dojít až k  takovým para

doxům, že budova vyžaduje na jedné straně

chlazení a současně musí být na druhé straně

vytápěna. Řešením může být například pou

žití skleněné fasády jako předsazené a  za ní

umístit klasickou fasádu s okny, případně pří

mo přiznat okenní otvory na fasádě v kombi

naci s plným pláštěm. Okenní otvory jsou pak

navrhovány jen na potřebu denního osvětle

ní. Vnitřní atria administrativních budov by

také měla být oddělena od kancelářských pro

stor po obvodu. Velmi důležité je správné stí

nění fasády, které výrazně napomáhá snížení

tepelné zátěže. Dobře navržené administra

tivní budovy by se měly v našich podmínkách

obejít téměř bez strojního chlazení.

1.4.6 Správný návrh detailů

a řešení tepelných mostů

Mezi závažné poruchy stavebních konstruk

cí patří tepelné mosty. Jedná se o taková mís

ta konstrukce, kde je v důsledku nesprávného

návrhu, provedení nebo použití nevhodné

ho materiálu umožněn výrazně větší prostup

tepelné energie než v okolních konstrukcích.

Tyto mosty způsobují větší tepelné ztráty

Obr. 1.13

Stínění oken pomocí slunolamu (zdroj: EkoWATT)

Obr. 1.14

Optimální stínění domu (zdroj: CPD)

Obr. 1.15

Ukázka řešení tepelného mostu u základů (zdroj: CPD)

1.13

1.14

1.15

léto zimajaro, podzim

VPC vyrovnávací

bloky ISOKIMM

λ 0,33

řešení paty zdi doplněním o vodorovnou izolaci, y = -0,010 W/(m·K) při izolaci stěny EPS grafit 280 mm

jižní okno v létě

kolem poledne:

velká část je

zastíněna,

dopadající záření

se z větší části

odráží ven

západní okno

v létě odpoledne:

zastínění nepatrné,

velká část

dopadajícího

záření proniká

dovnitř