Dva regenerované "paneláky" v Novém Lískovci: nejkvalitnější bytové domy v Česku

1. Úvod

Během devadesátých let se stala známou možnost stavět nové domy tak dobře, že umělé toky energie, které se do nich dodávají, mohou oproti těm dosud obvyklým být v průměru jen desetinové, pokud jde o vytápění. Významným programem EU, v němž se stovka takových domů postavila, byl Cost Effective Passive Houses as EUropean Standard [1]. Počet bytů v pasívních domech dosáhl již několika tisíc, existují i pasívní kancelářské budovy. Pasívním standardem se rozumí tak malé tepelné ztráty, že může odpadnout konvenční vytápění.

Projekt a postavení pasívního domu vyžadují mnohem větší pečlivost, než je běžné. Vezměme si příklad plachetnice, která je určená jen pro výstavní halu, a plachetnice, která má být schopna plavby přes oceán. Na pohled se nemusí moc lišit, ale u té druhé se každá drobná chyba, které se projektant či řemeslníci dopustí, nápadně projeví. Srovnání domů s loděmi je v jednom ohledu dost přesné - pasívní dům musí být opravdu těsný. Na rozdíl od lodí ale dokonale fungující (to jest pasívní) dům bývá jen o málo, pokud vůbec dražší než dům obyčejný. Je to dáno použitím velkých objemů izolačních materiálů místo klasického zdiva (jsou levnější a snáze se s nimi pracuje), úsporou za rozsáhlý topný systém, zabírající to nejcennější místo (radiátory pod okny), i plnou útulností domu ve všech jeho místech, která umožňuje jej postavit menší než dům běžný.

Docílit pasivního standardu u starých budov je obtížnější, vzhledem k tepelným mos­tům směrem do podloží. Přesto je to u velkých budov možné, vzhledem k příznivému poměru obsahu a objemu domu.

V Novém Lískovci se vytvořila unikátní situace, kdy občané a někteří místní politici měli zájem opravit obecní budovy pořádně, na špičkové světové úrovni, a současně se našli odborníci, kteří byli ochotni se na hledání řešení podílet. K tomu se přidala iniciativa slavných architektů Georga Reinberga a Martina Treberspurga spolu s Adilem Larim, kteří s podporou projektu česko-rakouské energetické spolupráce přinášeli několik let též cenné podněty. Pod vedením nynější starostky Jany Drápalové a pracovníka lískoveckého úřadu Jana Sponara se zájem proměnil v realizované a další rozpracované projekty.

Úvodní myšlenka, budovy opravit skutečně dobře, vedla k samozřejmému požadavku použít důkladný izolační plášť. Cena materiálu je tak malou částí ceny izolačního pláště, že je nesmysl na tloušťce šetřit: výsledné vlastnosti domů jsou úměrné právě jí. Další požadavek se týkal úprav větracího systému, aby větrání nesnižovalo komfort a neznamenalo velké plýtvání teplem.

Stav dotyčných domů (osm obytných pater po čtyřech bytech) a alternativy jejich úprav shrnul audit Jiřího Hirše [3]. Ve výběrovém řízení na projekt zvítězil ateliér Zlámal + Stolek a pod jejich vedením byly dva domy opraveny [4], [9]. Důležitou podmínkou bylo, aby se regenerace vešla do cenových limitů, které jsou pro panelové domy běžné, s velmi přijatelným navýšením s ohledem na pilotní charakter celé akce. Cílem nebylo mít dva unikátní domy, na jejichž napodobení si nikdo netroufne, ale naopak vytvořit nový standard pro další regenerace.Zkušenosti z obou regenerací dokončených na podzim 2001 (Oblá 2 a Kamínky 6) ukázaly, které nové prvky dělaly zvláštní obtíže. Současně dokázaly, že dům zateplený vysoko nad současné české standardy přináší skutečně novou kvalitu svým obyvatelům.

2. Technické parametry

Fasády budov před opravou byly členité, s výraznými tepelnými mosty vinou zavěšených balkónů. Zvolená izolační tloušťka byla výsledkem tehdejší omezené nabídky firem ohledně nejvyšších tlouštěk, které dovedou ukotvit k dosavadní fasádě. Ta činila 18 cm, ve velkých plochách, kde fasáda vystupuje o 4 cm, se tloušťka přidávané izolace snížila na pouhých 14 cm. Jako materiál byl zvolen běžný polystyren. Výška domu byla na hranici, kdy požární předpisy takový materiál připouštějí. Diskuse v pracovní skupině vyjasnila, že použití minerální vaty by nemělo žádné výhody.

U balkónů je kompromis v tom, že i ty nové jsou zavěšené. Tepelné mosty jsou omezeny použitím chromniklové oceli i tím, že propojení balkónů se starými háky je poměrně dlouhé, díky izolační vrstvě. Alternativa balkónů se samostatnými základy byla zamítnuta hlavně z cenových důvodů.

Jiný kompromis se týkal oken. Byla použita okna s pouhými dvojskly, i když těmi nejlepšími z dostupných. Rámy neměly žádné výborné izolační vlastnosti, jen se podařilo užít příjemného dřeva místo PVC. Tepelný most tvořený rámy se snížil částečným překrytím rámů vnější izolační vrstvou (dle architekta měly zůstat viditelné 2 cm pevné části rámů, v praxi to bylo i více).

Diskuse se vedla ohledně větrání. Možnost pouhého odtahu (jako doposud, jen fungujícího) a přívodu různými způsoby (škvírami v rámech, pootevřenými okny, zvláštními otvory za radiátory) byla odmítnuta jak kvůli nedostatečnému komfortu (ledový vzduch v zimě) nebo nespolehlivosti (závislost na větru), tak i kvůli velkým ztrátám tepla. Alternativa s centrální rekuperací byla obtížná kvůli neexistenci účinných velkých předavačů tepla i kvůli malému průřezu šachet. Mluvilo se o použití zemních kolektorů, problémem bylo přivedení vzduchu z nich k rekuperátoru - ten bylo možné řešit (společně s přívodem ohřátého vzduchu do bytů) kanály v plášti budovy (viz Hollan [5] a Hollan, Svoboda [6]). Zvažovala se i možnost rekuperátorů bytových - takové s účinností 0,9 na evropském trhu byly, ale vyžadovaly by instalování kanálů v interiérech. Nakonec byla zvolena centrální rekuperace na střeše budovy s jednotkou Atrea s běžným křížovým přesuvníkem tepla s menší účinností.

Součástí prací byla rekonstrukce bytových jader a opravy topné soustavy dle potřeby. Nebyla instalována měřicí technika ani rozvody, které by její instalaci umožnily dodatečně.

Dost dobře izolovaný panelový dům Oblá 2 v Novém Lískovci v Brně (v pozadí), v popředí je dům neizolovaný a stožár lampy veřejného osvětlení. Vlevo dole v popředí je nejteplejší objekt, asi část nového obchodního střediska. Snímek v oboru osmi až čtrnácti mikrometrů je zobrazen nejprve šedě bez přesné škály, pro přehled a pak s krokem jednoho stupně. Jde o tzv. černé teploty, tedy takové, jaké by měla řekněme dutina s malým otvorem, který by do kamery zářil právě tak mnoho.

3. Jak se to podařilo

V šachtách byla umístěna větrací potrubí kruhového průřezu, která nevyužila šachtu bezezbytku. Rychlosti proudění v potrubí a tlakové ztráty jsou tak dost velké. Vedou k potřebě vyššího výkonu ventilátorů i k vyšší hlučnosti větrání (oproti řešením v pasívních domech, nikoliv oproti běžné vzduchotechnické praxi). Tlakové ztráty ve svislém rozvodném potrubí komplikují seřízení přívodu a odvodu z bytů, tím spíše, že vzduchotechnická praxe není zvyklá pracovat s malými průtoky. To ale nepředstavuje vážné omezení komfortu - vždy si lidé mohou vyvětrat chvilkovým otevřením okna. Jen by to v zimě neměli dělat běžně, lepší je rekuperace šedesátiprocentní než žádná.

V bytech či v domě nebyla realizována zkouška těsnosti. Jistě tam tedy zůstaly neodkryté stavební závady (blow-door test je skvělá kolaudační pomůcka) a je otázka, kolik vzduchu prochází rekuperátorem a kolik zbylými netěsnostmi. Zkoušku je ale možné provést dodatečně, stejně i měření a seřízení větrání. Rekuperační jednotku na střeše je možné upravit nebo vyměnit, aby se její účinnost zvýšila (rekuperace má plný smysl až při účinnostech nad 0,8). Podstatné je, že to neznamená velké práce uvnitř domu a obtěžování nájemníků - potrubí, ač ne dokonalé, už v domě je. I současné větrání už poskytuje komfort, který doposud mají sotva které české bytové domy.

Další změny vyžaduje řízení topné soustavy. U tak dobře izolovaného domu se běžná pravidla nehodí. Tok tepla v zimě ven je tak malý, že chladnutí interiérů by i za mrazu a temného nebe bylo menší než o stupeň za den a že při slunném počasí by teplota interiéru i bez vytápění rostla. Při venkovní teplotě dvanácti stupňů je u obývaných bytů únik tepla ven kryt s rezervou výkonem domácích spotřebičů a lidských těl, teprve při chladnějším počasí začíná případná potřeba topení. "Tradiční" ekvitermní regulace teploty topné vody vede k častému přetápění, spoléhat se na to, že všichni budou mít patřičně seškrcené termostatické ventily, je bláhové, horko se dá obratem vyvětrat... Přetápění by se dalo zabránit buď regulací chytřejší, nebo lépe regulací s čidly teploty ve všech bytech. Vhodné je přidat i čidla vlhkosti: byt s výrazně nižší vlhkostí vzduchu (pod čtyřicet procent), pokud není neobývaný, znamená trvale nebo běžně otevřená okna (a tedy vyšší náklady na topení pro celý dům a nehygienické prostředí v bytě).

Jinak než přetápěním si lze těžko vysvětlit zůstávající roční spotřebu na vytápění: asi 50 kWh/m²a (Tichavská [7]). Je to sice téměř jen třetina té dřívější (135 kWh/m²a), ale i tak zřetelně víc, než by se patřilo. Při daných parametrech izolace a větrání by spotřeba neměla přesáhnout 30 kWh/m²a.

Zdokonalení funkce obou domů je příležitostí pro šikovné techniky. I v současné po­době mají nejnižší spotřebu v Česku, mohly by ji mít ale ještě nižší.

Denní snímek z jiného místa, blíže k zateplenému domu Oblá 2. Vpravo je neizolovaný dům.

4. Další projekty

Naději jsme vkládali do regenerace dalšího vysokého domu na Oblé 14. Ten se vyznačuje dobrým osluněním jižního štítu, jen zčásti dopoledne stíněného mohutným listnáčem. To vybízí, abychom dopadající sluneční záření neodmítli tlustou tepelnou izolací, ale naopak využili, nejlépe fasádním teplovodním kolektorem se selektivním absorbérem.

Rakouští architekti chtěli zlepšit funkčnost domu zejména rozšířením do boků samostatně založenou přístavbou nesoucí jak nové balkóny, tak i "nástavce" dosavadních kuchyní. Já jsem navrhoval použití celého průřezu šachet coby větracích kanálů. Větrání by tak mohlo být tišší, s menší spotřebou a snadnou regulací (nemluvě o účinnosti přes 0,8, jakou již od podzimu 2001 český trh nabízí). Nutnou podmínkou pro účinnou centrální rekuperaci je vynikající těsnost domu, totiž únik jen 0,2 objemu vzduchu při přetlaku 50 Pa (a ne 0,6 objemu, jak stačí u budov max. dvoupodlažních) [10].

Při použití tlustší izolace (kotvení čtvrtmetrových vrstev je už technicky zvládnuté) a oken splňujících pasívní standard (i další nároky, jako sluneční stínění a zvýšenou noční izolaci v zimě, viz [8]) by bylo možné zrušit klasické topení a topit jen přihříváním větracího vzduchu. Alternativou by bylo topení velmi skromné, např. jen radiátorem poblíž šachty, bez rozvodů po bytě. To by byla úprava příkladná i v měřítku světovém. Nálada obyvatel v Novém Lískovci i jejich spolupracovníků pro ni vytvářela dobré předpoklady.

Bohužel, česko-rakouský projekt regenerace domu na Oblé 14 až na pasivní standard se neuskutečnil, hlavní překážkou bylo neposkytnutí přislíbeného financování ze strany ČEA. Tento a mnoho dalších domů bylo tak opraveno podobně jako první dva domy, jen jednodušeji, bez použití rekuperace tepla z odpadního vzduchu. Šance mít u nás renovované bytové domy s nejlepším světovým standardem se tak nerealizovala. Zůstalo jen u standardu, který v ohledu spotřeby na vytápění je "pouze" dvakrát lepší než u ostatních opravených českých paneláků. Perfektní tichá ventilace, která navrátí do domu desetkrát více tepla než padne elektřiny na její provoz, je tak pro paneláky úkolem, který čeká na svá řešení. A ne úkolem jediným.

Literatura

[1] Projekt CEPHEUS. Viz www.cepheus.de
[2] Regenerace panelových domů v Novém Lískovci. Dokumenty jsou dostupné na www.nliskovec.brno.cz/regdomu.php
[3] HIRŠ J. Audit panelového domu Oblá 2, říjen 2000. t.č. je online dostupný jen audit domu dalšího, Oblá 14
[4] ZLÁMAL T., STOLEK I. Renegerace panelových domů, pilotní projekt v Brně-Lískovci.
Časopis Architekt 2002 č. 9, str. 68-69. ISSN 0862-7010
[5] HOLLAN J. Jak větrat v opraveném paneláku. 2001-02-22
[6] HOLLAN J., SVOBODA J. Návrh ventilace. 2001-03-20
[7] TICHAVSKÁ R. Úspory energie v panelových bytových domech. Příspěvek na konferenci Juniorstav, Brno 2004. Viz též příspěvek autorky na předchozí konferenci, Energetická bilance
[8] HOLLAN J. Jak zlepšit okna a nejen ta, části Žaluzie s hliníkovým povrchem a Pokovené rolety.
[9] ŠKODA V. Komplexní regenerace panelového domu Kamínky 6, Brno - Nový Lískovec
[10] HOLLAN J. Remarks on a pilot project of renewing the Oblá 14 house in Brno, Nový Lískovec