Nízkoenergetický dům snadno a rychle aneb jak fixlovat při výpočtech

Zájem o domy s nízkou spotřebou energie se projevuje i v tom, že nízkoenergetické domy v ČR staví každý, kdo udrží v ruce zednickou lžíci nebo hřebíky a kladivo. Cílem firmy je uspokojit zákazníka a získat zakázku, cílem investora je neprotopit majlant.

Jak ale poznat, který dům je lepší než jiný? U automobilů se uvádí spotřeba na 100 km. Proč to nezkusit i u domů? Tak vzniklo kritérium roční spotřeby tepla na vytápěnou plochu (kWh/m².rok). Na první pohled je věc jasná - čím menší, tím lépe.

Všichni se tedy nadšeně vrhli na výpočtové metodiky a dnes jich existuje bezpočet, bohužel každá dává jiné výsledky. Jeden z možných postupů je popsán v ČSN EN 832, dále u nás stále platí ČSN 060210. Navíc v ČR vznikla vyhláška č. 291/2004 Sb., která výpočetní postup velmi výrazně zjednodušila. Její nevýhodou je, že výsledky takto získané jsou úplně k ničemu.

Zákazník je však spokojen, má jasné vodítko podobně jako při nákupu auta nebo chladničky. Spokojenější jsou i úředníci, přidělující dotace na výstavbu nebo na zdroje. Spokojeni mohou být i projektanti. Nejde totiž už o to navrhnout dům s nízkými náklady na provoz, ale doložit výpočtem, že dům je nízkoenergetický.

Seriózní projektant samozřejmě dokáže zákazníkovi vyčíslit, kolik energie ročně protopí a kolik ho to bude stát. Přitom musí zvážit, že ceny energií jsou různé, že v domě je teplo potřeba také pro ohřev vody a že platby za elektřinu pro domácnost závisí i na zdroji tepla. A protože lidé jsou různí, spotřeba domu bude záviset i na jejich chování. U auta také nikdo rozumný nečeká, že dosáhne spotřeby uvedené v technickém průkazu, když za auto zapřáhne obytný karavan a vyrazí do hor. Někdy je ale třeba vykázat se papírem, že dům splňuje nějaké parametry.

Nabízíme tedy několik tipů, jak ve výpočtu postupovat, aby spotřeba domu byla na papíře co nejnižší.

Plocha

Spotřeba se má vztahovat na vytápěnou plochu domu. Obvykle se tedy uvažuje podlahová plocha místností. Zvětšíme-li plochu, měrná spotřeba klesne. Proč tedy neprohlásit za vytápěnou plochu i kumbál na koště a garáž? "Nepozorností" lze také zaměnit podlahovou plochu za plochu zastavěnou (krát počet podlaží), takže máme k dobru zdi a příčky. Při tloušťkách obvodových zdí okolo půl metru už to může hodit pěkných pár procent.

Ještě kreativnější je přístup podle vyhlášky. Zde se spotřeba vztahuje na zcela fiktivní plochu, která by vznikla, kdybychom hmotu domu (obestavěný vytápěný prostor, včetně stěn) rozplácli na placku o výšce 3,1 m. Tento přístup oceníme zejména u domů s vyššími místnostmi. Můžeme pak zjistit, že na papíře je dům vlastně mnohem větší, než se laikům zdá při pohledu zevnitř.

Ztráty tepla prostupem

Výpočet tepelných ztrát je pro projektanty rutina. Historicky bylo (a pořád ještě je) cílem výpočtu navrhnout dostatečně výkonný vytápěcí systém. Stará topenářská zásada přitom říká, že na zimu si lidé stěžují vždycky, zatímco na přílišné teplo jen výjimečně - stačí přece otevřít okno. Tradiční metodika výpočtu tedy ztráty spíše nadsazovala. Ve výpočtu se používají různé přirážky a koeficienty dle úvahy projektanta. Není se tedy co divit, když projekt vytápění uvádí pro nízkoenergetický dům až dvojnásobnou tepelnou ztrátu, než předkládal projektant či architekt.

U nízkoenergetických domů se často - a velmi správně - zdůrazňuje důležitost potlačení tepelných mostů. Pokud je potlačíme i ve výpočtu, ztráta prostupem se příjemně sníží. Nemáme-li tu drzost tepelné vazby a mosty rovnou zanedbat, zvolíme dostatečně příznivou hodnotu z příslušné normy pro "typický detail" s vědomím, že spočítat to doopravdy je moc práce a málokdo to umí, takže riziko odhalení je mizivé. Můžeme také postupovat podle topenářských zvyklostí, kdy se tepelné mosty započítávají zvýšením součinitele prostupu tepla o 10%.

Ztráty okny lze snížit nejjednodušeji tak, že součinitel prostupu tepla zasklení použijeme pro celé okno. Odpadne komplikace při započítávání vlivu rámu. Navíc rám je většinou horší než zasklení (pokud vůbec výrobce parametry rámu uvádí).

Větrání

Zatímco pro ztráty prostupem existují různé velice sofistikované postupy, podle nichž lze získat výsledky s přesností na mnoho desetinných míst, u větrání je prostor pro vlastní invenci mnohem větší. Je třeba si uvědomit, že pro obytné domy neexistuje ohledně větrání žádný předpis. Na rozdíl od škol, administrativních a jiných budov, kde v zásadě lze po provozovateli vymáhat zajištění určitých podmínek, ve vlastním domě si můžete větrat nebo nevětrat jak vás napadne.

Běžný výpočetní postup, kdy se u domů předpokládá intenzita větrání 0,5/hod, zrcadlí realitu dřívějších let. Starší dřevěná okna byla natolik netěsná, že průměrná přirozená infiltrace odpovídala přibližně právě této výměně vzduchu. Je nutno opět zdůraznit, že výpočet sloužil projektantovi k tomu, aby navrhl dostatečně velké topné těleso, ne k tomu, aby měli lidé v domě dost kyslíku. Dnes jsou okna mnohem těsnější, takže na infiltrace spoléhat nelze. Projektanti přesto jaksi tiše doufají, že obyvatelé domu budou větrat právě tak, aby výměna vzduchu byla výpočtová.

Chceme-li snížit výpočtovou potřebu tepla, je omezení větrání velmi snadnou cestou. Vyjdeme-li ze zahraničních údajů nebo předpisů pro školní a jiné budovy, můžeme uvažovat s přívodem vzduchu na osobu ve výši 15 až 50 m³/hod na osobu. To dává jistě velký prostor, přinejhorším lze uvažovat i menší počet lidí v domě.

Rekuperace tepla z odpadního vzduchu je oblíbenou a i v praxi účinnou metodou snižování spotřeby tepla, která připadá na větrání. Otázkou je pouze skutečná účinnost rekuperace, která se pochopitelně během roku mění jak podle okamžité intenzity větrání, tak teplot uvnitř a vně domu. Pro "správný" výpočet je pochopitelně nejlepší použít nejoptimističtějších hodnot z prospektu výrobce, byť by byly dvakrát lepší než za skutečného provozu.

Solární zisky

U nízkoenergetických domů jsou solární pasivní zisky velmi důležité, běžně kryjí okolo 30 % potřeby. Je tedy žádoucí je maximalizovat. Cest je více: lze zanedbat vliv zastínění a také vliv rámů v oknech (pro výpočet použít hrubou plochu okenního otvoru), a hlavně předpokládat, že v domě nebudou žádné žaluzie a záclony, natož závěsy. Dále pomáhá předpoklad, že vždy budou využity veškeré zisky, tedy že topení bude reagovat dostatečně pružně a že v domě je dost hmoty pro akumulaci přebytků.

Někdy může být výhodné nepatlat se s výpočtem sluneční energie dopadající na každé okno jinak, ale použít postup podle výše zmíněné vyhlášky. Zde se uvádí, že zisky odpovídají obestavěnému objemu budovy. Hodnota podle vyhlášky v zásadě vyhovuje pro paneláky. Pokud ji použijeme pro garáž bez oken, budou solární zisky poněkud přeceněné, u skleníku naopak budou ve skutečnosti asi o něco vyšší.

Vnitřní tepelné zisky

Klíčové je uvědomit si, že kritéria pro hodnocení domů se zabývají jen spotřebou tepla na vytápění, tedy tím co dodá kotel a radiátory. Uživateli domu může být v zásadě jedno, jestli mu doma topí elektrický přímotop nebo počítač, chladnička a lustr. Pro výpočet je to ale zásadní rozdíl. Tatáž kilowatthodina se jednou počítá a jindy ne.

Nízkoenergetického domu lze tedy snáze dosáhnout, když pro osvětlení použijeme silné žárovky, v kuchyni co největší chladničku a mrazák a vůbec elektrospotřebiče s co nejvyšší spotřebou.

I v tomto případě se může také někdy hodit postup podle vyhlášky, která vnitřní zisky opět odvozuje od objemu budovy.

Vnější a vnitřní teploty, klimatické podmínky

Tentýž dům bude mít vyšší spotřebu, když bude stát v Krkonoších, než když ho postavíme na jižní Moravě. Pokud je tedy stavba v klimaticky drsnější oblasti, je třeba pro výpočet použít alespoň průměrné hodnoty pro ČR. Odvážnější mohou zkusit "mezinárodní srovnání" a spotřebu domu spočítat pro klimatické podmínky Vídně nebo Madridu.

Spotřeba tepla pochopitelně závisí i na vnitřní teplotě v domě. Podle potřeby lze tedy ve výpočtu předpokládat, že obyvatelé se smíří s teplotou 18°C i méně. U domu s centrálním větráním je to sice odvážné, ale kdo může vědět, že se nezalíbí rodině otužilců?

Závěr

Cílem tohoto text opravdu, ale opravdu není zpochybnit ideu nízkoenergetických domů. Jde nám o to upozornit zejména spotřebitele - zákazníky projektantů a stavebních firem na to, že jedno jediné číslo - údaj o roční spotřebě na energie na metr čtvereční - není ani zdaleka zárukou nízkých účtů za energie.

Pokud tedy zákazník chce opravdu nízkoenergetický dům, měl by na projektantovi i na dodavateli požadovat garanci spotřeby energie na vytápění při předem dohodnutých podmínkách provozu. Na druhou stranu je i nutné dopředu na projektantovi požadovat dodržení dohodnuté, konečné ceny stavby.