Zkušenosti s realizací a provozem energeticky pasivních domů

1. Energeticky pasivní dům - jak to bude?

Abychom mohli žádat o podporu na výstavbu EPD, musíme splnit několik podmínek. Jedna z nich je výpočet, stanovující tabulkovou hodnotu potřeby energie na vytápění v přepočtu na podlahovou plochu. Spotřebu energie při užívání objektu ovlivňuje mnoho parametrů - lokalita stavby, počet osob případně i výška okolních budov, které bohužel v době přípravy projektu často neznáme. Není výjimkou, že výsledná hodnota spotřeby reálně postaveného domu se tak může výrazně lišit od hodnot vypočtených. Existuje mnoho výpočetních postupů, ale porovnání objektů mezi sebou je problém. Nicméně díky aktivitě ČVUT Praha byla vytvořena metodika, která používá stejná klimatická data a stejné místo stavby. Pokud výsledný výpočet bude nižší než PaRD 20 kWh/m², jedna z podmínek je splněná. A je lhostejné, zda dům fyzicky stojí na Sněžce nebo u Břeclavi. Úředníci budou mít ulehčenou práci.

1.1. Realizace 1.EPD v ČR - Rychnov u Jablonce nad Nisou

V roce 2004 jsme realizovali EPD v Rychnově u Jbc. Mimo jiné i proto, abychom získali zkušenosti takříkajíc z první ruky. Celý projekt byl připravován tak, aby výsledek splňoval všechny hodnoty EPD. Zvolili jsme kombibaci oken, která mají plochu skla cca 4,3 m², tedy cca 11 % jižní svislé stěny domu. Výrazně nižší, než podle zahraniční literatury dříve doporučovaná hodnota cca 25 - 40 %. Jak potvrdil provoz objektu, volba byla správná, vždyť například v zimě 2008 - 2009 bylo celkem 9 (slovy devět !!) slunečních dní. Je tedy možné se sluncem v zimě v českých podmínkách počítat? Pro temperování a větrání jsme použili systém teplovzdušného cirkulačního vytápění a řízeného větrání s rekuperací odpadního tepla, ohřev TUV a UT zajišťuje akumulační zásobník s el. spirálami a se solární podporou. Dům disponuje vzduchovým zemním výměníkem tepla s možností cirkulace.

Od ledna roku 2005 ve spolupráci s ČVUT Praha měříme a sledujeme nyní už 39 provozních parametrů (teplot, vlhkostí, koncentrací CO₂, provozních stavů VZT systému a zdroje tepla, teplotu zeminy v různých hloubkách, ve spolupráci s TU Liberec pak i intenzitu slunečního záření). K dispozici máme tisíce údajů, vzájemně se ovlivňujících. Zpracováním a pochopením jednotlivých vazeb jsme teď schopni předpovídat chování objektu při užívání. Lze říci, že za téměř čtyři roky provozu (dům obydlen 5.12.2004) jsme získali mnoho zkušeností. Také boříme některé mýty, které se k otázce EPD v ČR vážou.

1.2. Porovnání objektu NED a EPD parametrů

Často po postavení objektu, který by měl splňovat požadavky na nízkoenergetické dům (NED), je investor překvapen denní spotřebou energie. Předpokládál, že bude minimální, a přitom elektroměr neúprosně ukazuje něco jiného. V následující tabulce je porovnání teoretické potřeby energie v objektu velikosti objektu v Rychnově v provedení NED a EPD parametrů. Toto porovnání bylo provedeno pro teplotně průměrný zimní den, ve kterém sluníčko nezasvítí. To proto, aby porovnání nebylo ovlivněno pasivními slunečními zisky.

	Výpočtová tepelná ztráta (kW) při venkovní teplotě:
	- 18°C	2,6°C
NED	4,5	2,58
EPD	2,2	1,21

potřeba energie za den (kWh) bez započítání pasivních slunečních zisků
	provoz domácnosti	ohřev TUV	zisky z osob	Potřeba topení (teoreticky)	Potřeba topení - (po odpočtu zisků)	Celková potřeba energie kWh/den
NED	9-11	9,3	-5,6	62	54,8	65,9
EPD				29	16,2	27,3

Výrazný rozdíl ale nastává v době zabydlování objektu. Pokud je dům stavebně dokončen například začátkem prosince a začne se zvedat teplota interiéru ze stavební teploty cca 12 °C na požadovanou teplotu interiéru 22 °C, je potřeba dodat velké množství energie na prohřátí konstrukcí. U zděného objektu se jedná desítky až stovky tun materiálu. Denní spotřeba pak může být i 4x vyší než údaj v předchozí tabulce.

1.3. Zimní pasivní sluneční zisky

Jak skloubit stav, kdy je v chladnějším období roku mnoho dní bez slunce (např. od 3.11 - 28.12.2005 to byly pouze tři slunečné dny) a dochází k velkým ztrátám prostupem tepla přes okna, a ve slunečných dnech aby pasivní zisky nepřehřívaly interiér? V úvahu jsme brali i výšku slunce nad obzorem a mnoho dalších vlivů (stromy v okolí, domy sousedů atd.). Námi zvolená plocha jižního prosklení (4,3 m²) byla mnohými příznivci energeticky pasivní výstavby dříve považována za malou. Provoz ukázal, že jsme pro prostředí ČR dimenzovali správně.

Na obr. 3 je graf vazby spotřeby energie potřebné na vytápění konkrétního dne (značeno UT), venkovní celodenní průměrné teploty (tØ_celod.) a informace o tom, zda byl den slunečný či nikoli. Je vidět, že EPD Rychnov se chová skutečně pasivně k venkovní teplotě (dle vyznačení - např. 23.1.2006 byla tØ_celod. - 17,1 °C, slunečno, spotřeba na temperování byla 14,1 kWh/den, obdobně jako např. 21.1.2006, tØ_celod. 1,36°C, slunečno; 7.1.2006 byla tØ_celod. -0,3, ZATAŽENO!!, spotřeba je výrazně vyšší). Z grafu je jasně patrná závislost spotřeby energie na temperování za den ve vazbě na slunečné počasí.

Okna na východní a západní straně není možné započítat, slunce nimi v popisovaném ročním období do domu nevstupuje, jedná se tedy pouze o ztrátu okna prostupem.

Pro porovnání je v grafu č.4 naznačen rozdíl venkovních celodenních teplot a spotřeby energie částí TS 2005-06 a 2006-07. Hlavně Ø teploty ledna 2007 v Jizerských horách stojí za povšimnutí. Vliv na spotřebu je markantní.

1.4. Na návštěvě u sousedů v Rakousku, porovnání realizovaných objektů

Vyzbrojeni těmito zkušenostmi jsme chtěli provést porovnání s jinými EPD domy, především v Rakousku. Tepelněizolační parametry konstrukcí občas nedosahovaly ani úrovně EPD Rychnov, v databázích jsme ale nacházeli hodnoty 8 - 13 kWh/m²a. Chtěli jsme tedy znát, jak je možné dosáhnout tak nízkých spotřeb v případě, že jižní fasáda je bohatě prosklená. Parametr prostupu tepla prosklení (U=cca 0,7 W/m²K) v porovnání se stěnou (U=0,1 W/m²K) je stále cca 7x horší. Měli jsme možnost několik těchto objektů navštívit. Na žádném domě jsme neviděli technický koncept, který je i v této době často v naší republice prezentován - tedy že stačí použít pouze větrací jednotku (vč. rekuperace) s ohřevem přiváděného vzduchu do místností. Samozřejmě, že větrací VZT systém nechyběl, byl ale doplněný například o stěnové nebo podlahové vytápění, byť plošně malé. Na chodbách dvou domů jsme si všimli topných žebříků. Také teplota temperování nás překvapila, většinou se pohybovala kolem 19 - 20 °C, což je o 3 °C méně, něž kolik je požadováno v ČR. Co se týká zdrojů tepla, ve všech domech jsme se setkali s akumulačními zásobníky, standardně se solární podporou. Polovina domů byla vybavena malým tepelným čerpadlem (50 - 70 bm smyčky plošného kolektoru, v provozu 5 měsíců, zbytek roku rozmrzání terénu). Velikosti některých technických místností byly opravdu velkorysé. Dokonce zde byly sklepy jen proto, aby se technologie někam vešla. A krby, někde i s teplovodním výměníkem, kdy se přínos do celkové bilance jen skromně odhadoval. Dle našich zkušeností jsme chtěli udělat alespoň porovnání výpočtové. Protože metody výpočtu v ČR a Rakousku jsou rozdílné (PHPP nemá česká klimatická data a v Rakousku se nám nepodařilo získat hodnoty odpovídající ČSN alt. STN), vybrali jsme pro porovnání s EPD Rychnov jeden dům u Vídně, kde se nám podařilo získat podrobné technické údaje. Z 60 % prosklenná jižní fasáda, pultová střecha, dvě patra - prostě koncept budovy, který je v ČR často prezentován jako jediný možný pro realizaci EPD. Umístili jsme jej do Rychnova u Jbc a do Bratislavy. V následující tabulce je vidět shrnutí, ze kterého je patrný vliv pasivních slunečných zisků (pro porovnání také případ, že by nebyly žádné). Také uvádíme i výpočtové tepelné ztráty objektu - v Rakousku neznámý pojem. I zde může být odpověď. Na jihu je kratší topná sezóna a vyšší průměrná teplota topného období než v našich severnějších oblastech. Také sluníčka na jihu je prostě víc, např. v Alpách je za rok 1,5x více slunečního žáření než u Břeclavi a 2x více než v Jizerských horách. Když jsou zisky energie přes bohatě prosklenou plochu v zimním období vyšší než jsou tepelné ztráty prostupem, a interiér se zbytečně nepřehřívá, pak je vše v pořádku. Pokud bychom ale tento objekt umístili do Rychnova, pravděpodobně by se reálná spotřeba pohybovala v TS 2005-2006 někde kolem 30 - 40 kWh/m²a. V porovnání s běžnou výstavbou ČR stále krásná hodnota. Ale - "prosklenný" EPD v Rakousku může být v ČR "pouze" NED. Není proto vhodné všechny myšlenky a principy bezvýhradně přejímat a implementovat v našich podmínkách. Je potřeba důkladně zvážit vliv lokality a všech dalších okolností. Pokud nemáme slunce, musíme se podle toho zařídit. V následující tabulce jsou pro porovnání uvedeny výsledky výpočtů.

Lokalita:	Rychnov u Jbc			Bratislava
	te=-18°C; Øt t.s.=2,36°C; top. sez. 256 dní			te=-11°C; Øt t.s.=4,3°C; top. sez. 202 dní
	Tepelná ztráta (kW)	Potřeba energie (kWh/m2a.)		Tepelná ztráta (kW)	Potřeba energie (kWh/m2a.)
		(pasivní solární zisky)			(pasivní solární zisky)
		(Plně započítány)	(Bez započítání)		(Plně započítány)	(Bez započítání)
EPD Rychnov	2,28	13	30	2,02	9	24
EPD "Vídeň"	3,38	13	51	2,81	4	36

Není ale možné započítávat do pasivních zisků období, ve kterém je nutné objekt spíše chladit. Jedná se především o tzv. přechodné období tj. březen a duben, kdy má slunce již dostatečnou energii, ale je ještě nízko nad obzorem, takže stínící prvky nejsou plně funkční. Co také kombinace nízké tepelné ztráty a oken na jižní a hlavně západní straně provedou s teplotou interiéru v létě, navíc ve spojení s extrémy tropických dní s velkou intenzitou slunečního záření?

1.5. Zkušenosti se zemním výměníkem tepla

Při realizaci EPD Rychnov se použil výměník s možností tzv. cirkulačního chlazení. Překlopením klapek je možné nasávat interiérový vzduch z obytné části objektu a vhánět jej do horního potrubí, prochází vzduchotěsnou šachtou a spodním potrubím se vrací zpět do domu.

Obr. 7. Schéma cirkulačního ZVT-c v režimu chlazení

Díky tomu je možné chladit objekt bez nutnosti otevírání oken, jako je tomu u přímého ZVT. Také tím, že se pro chlazení nepoužívá venkovní vzduch (např. 32 °C), ale interiérový (cca 26 °C), nevyčerpává se tak rychle kapacita zeminy kolem vedení. ZVTc prochází stále stejný vzduch - při prvním průchodu něco málo vody zkondenzuje, pak je provoz dle meření již bez kondenzace vody (venkovní vzduch kondenzuje naproti tomu stále). Snižují se proto i kontroly a odčerpávání kondenzátu. Měření ZVTc v Rychnově může ale pro následovníky být i poněkud zavádějící - v této lokalitě je cca 5 cm něčeho, co připomíná hlínu a pak 130 metrů (!) homogenního jílu. Když se například srovná teplota výstupního vzduchu po průchodu ZVTc na začátku června a na konci srpna (při srovnatelných podmínkách), pak se moc neliší - červen Ø 13,5 °C, srpen Ø 15,5 °C.

V zimním období se teplota vzduchu po průchodu ZVT pohybovala od 2 - 5 °C. Díky předehřevu vzduchu se ale snižuje využití účinnosti rekuperace. Energetický přínos sice není v zimním období velký, dle měření se pohybuje cca 0,3 - 0,6 kWh/den - dle intenzity řízeného větrání, ale pro ochranu rekuperačního výměníku před zámrazem a pro snížení ztrát prochlazováním přívodního potrubí k jednotce díky vyšší teplotě přiváděného vzduchu na vstupu do objeku je přínos nepopiratelný.

Hlavní těžiště využití ZVT je ale v letním období, kdy ve spojení s VZT systémem může příznivě ovlivňovat snížení teploty v interiéru. Od realizace zemního výměníku (ať vzduchových nebo solankových) se velmi často pro ochlazení interiéru očekává nemožné. Kapacita země je sice prakticky nevyčerpatelná, do hry ale vstupují další okolnosti. Především se jedná o množství vzduchu, které máme k dispozici. Je nutno rozdělit realizace na rovnotlaké větrací jednotky bez možnosti cirkulacem a teplovzdušné jednotky s cirkulačním okruhem. Rovnotlaké větrací jednotky mají u standardních realizací maximální výkon přívodního (a zároveň odváděného) vzduchu do cca 300 m³/hod. Při průchodu zemí je sice ochlazen vzduch, například z venkovních 32 °C na 17 °C, při průtoku 300 m³/hod je tedy tedy chladící výkon pouze ZVT 1,5 kW. Pro interiér ale máme rozdíl teplot jiný - přívodní vzduch teoreticky cca 17 °C, teplota interiéru 25 °C - rozdíl teploty cca 8 °C. Celkový chladící výkon systému je pak díky těmto podmínkám kolem 1 kW. Tato hodnota je snížena skutečností, že vzduch prochází přes ventilátor, který se chladí a svým příkonem protékající vzduch ohřívá. Teplovzdušné jednotky s dvouzónovou koncepcí umožňují přívod vzduchu až v řádu 1000 m³/hod., chladící výkon do interiéru je pak na úrovni 2,5 - 2,8 kW. Více ne. V EPD Rychnov máme k dispozici průtok vzduchu 400 m³/h, dle měření se chladící výkon pohybuje v rozsahu 1,3 - 1,8 kW, za den pak dodává 15 - 28 kWh chladu do interiéru. V následujícím grafu je pro informaci provozní využitý ZVT (nebo ZVT-c) v hod/měsíc roku 2006.

Podrobné údaje a vysvětlení, hlavně vliv zisku ZVT ve vazbě na účinnost rekuperace, je možné získat z prací ing. Kopeckého - ČVUT Praha

I parametry konstrukcí a tl. izolací hrají svoji roli. Pokud není vhodně řešeno zastínění oken, nebo je použito střešní okno bez markýz, tak chladící výkon zemních výměníků ani nepokryje tepelný zisk touto výplní otvoru. Vliv půdních prostor a nebo plochých střech se také nesmí zanedbat. Dle měření bylo (např.) 3 a 4.7 2008 v půdním prostoru EPD Rychnov 150 mm nad tepelnou izolací dosaženo teploty 46 °C. Čím větší tl. tepelné izolace, tím nižší tepelná zátěž pro interiér. Kdo by chtěl mít v létě stropní topení?

Platí proto zásada, že teplo se v létě nesmí dostat do interiéru. Teprve po vyčerpání všech technických opatření tohoto směru je vhodné použít chlazení.

1.6. Vnitřní mikroklima - CO₂ a relativní vlhkost ve vazbě na intenzitu větrání

V EPD Rychnov jsou instalována dvě čidla na zaznamenávání koncentrací CO₂ Jedno je pod stropem v obývacím pokoji, druhé v centrálním přívodu vnitřního cirkulačního vzduchu do jednotky (zde se jedná o průměr ze všech místností). Pro koncentraci CO₂ existují různé třídy kvality. Často se mluví o hodnotě 1000 p.p.m , popř. 1200 ppm CO₂ nebo ještě akceptovatelné hodnotě 1500 ppm. Již v roce 2003 byl zpracován ing. Morávkem matematický model, který bral v úvahu intenzitu větrání, koncentraci CO₂ a jeho produkci obyvateli domu a relativní vlhkost. Není problém řízeně větrat tak, abychom vždy byly pod 1000 ppm CO₂. Je potřeba si uvědomit, že i vzduchotěsnou obálkou objektu do objektu proudí určité množství vzduchu. Také se otevírají vchodové dveře. Na základě měření vzduchotěsnosti EPD Rychnov (n₅₀=0,88 n^-1) jsme dle ČSN spočítali průměrné množství vzduchu, přiváděné infiltrací (cca 11 m³/hod). Dle průměrného obsazení osobami (4 osoby, každá 12 hodin = 48 pobyt hodin/den), doby využívání soc. zařízení jsme nastavili výkony větrání, doběhy po vypnutí atd. Dle měření pak vychází Ø intenzita výměny díky VZT systému na cca 33m³/hod, tedy v poměru k obestavěnému prostoru 0,1 n^-1. Může se to zdát málo, je to ale jen zdání. Spolu s infiltrací jsme na cca 44 m³/hod - tedy 0,15 n^-1. Při průměrném stálém obsazení dvou osob 23 m³/hod /osobu. Jenže, díky cirkulačnímu topnému okruhu byl objekt v době, kdy nikdo doma nebyl, temperován vnitřním vzduchem a řízeně se nevětralo (kromě cyklického provětrání - 1xhod. 5 min). Stačilo to na snížení koncentrace CO₂ a předvětrání objektu. V době, kdy byl objekt obsazen pak díky využívání WC, koupelen a kuchyně byl VZT systém zapínán na max. výkon větrání - např. výkon 180 m³/hod. Komfortní hodnota. V praxi to znamenalo, že v době vaření klesala standardně koncentrace v obývacím pokoji (volně spojeno s kuchyní) na cca 800 ppm, ve večerních hodnotách pak v OP byla hodnota 1200 ppm (nárazově 1700 - lokální zátěž, kdy pod ním v křesle někdo seděl, čidlo v centrálním potrubí hlásilo cca 1150 - 1300 ppm). Ze záznamů je jasně poznat přesun obyvatel z OP do ložnic a srovnávání koncentrací v objektu, ranní vstávání atd. Když jsme zkusmo instalovali stejné čidlo v objektu bez VZT, pak jsme nenaměřili nic - max. rozsah čidel 2000 ppm byl moc nízký. V těchto případech musíme používat rozsah 0 - 5000 ppm.

Často se setkáváme s tvrzením, že teplovzdušné cirkulační vytápění vysušuje interiér. Je ale úplně lhostejné, jaký systém rozvodu energie zvolíme - jestli radiátory, podlahové topení, teplovzdušné cirkulační vytápění. Ve všech případech ohříváme interiérový vzduch. Vedle parametru relativní vlhkosti známe i parametr měrné vlhkosti, který udává konkrétní hmotnostní množství vody ve vzduchu. Tato hodnota se ohřevem vzduchu nemění. Krátký příklad. Máme interiérový vzduch 20 °C, relativní vlhkost rh 50%, měrná vlhkost X = cca 7,2 g/kg.s.v.( gramů vody/kg suchého vzduchu). Pokud na ohřívačí (ať již ve VZT jednotce nebo radiátorem !!) ohřejeme na 45 °C, pak rh bude cca 12%, x= stále 7,2. Voda se neztratí, nemá kam. Stejný stav platí ale i při přehřátí objektu krbem.

Vysušování interiéru se váže na výměnu vzduchu při větrání. Pokud má vnitřní vzduch měrnou vlhkost 7,2 g/kg s.v., pak v únoru se X exteriéru pohybuje na úrovni 1,5 - 3 g/kg s.v. Právě výměnou interiérového vzduchu za exteriérový vzniká deficit, který je nutné pokrýt produkcí vlhkosti v interiéru. Pokud se navrhne a následně i realizuje vzduchotechnický systém s rovnotlakou větrací jednotkou, určenou na vytápění pouze ohřevem vzduchu po rekuperaci, a nerealizuje se další otopná plocha, je zaděláno na problém. U tohoto systému, abych mohl topit, musím přivádět a dohřívat venkovní vzduch, tedy VĚTRAT. Abychom pokryli tepelnou ztrátu objektu EPD při cca 0 °C, musíme dodávat energii příkonu cca 1kW. Díky možnému ohřevu vzduchu na max 50 °C (u vyšších teplot dochází k rozpadu prachu na menší částice), je nutné TRVALE přivádět vzduchu více než 100 m³/hod. (tady výměna cca 0,3 h^-1), bez ohledu na to, jestli v domě někdo je nebo není. K přesušování interiérů ve starších panelových domech, s původními netěsnými okny, dochází právě díky velké výměně vzduchu. Neřízenou infiltrací může do bytů proudit i 80 m³/hod. vzduchu, tedy n=0,7 - 0,9 h^-1.

Volbou teplovzdušné cirkulační jednotky, kdy můžeme temperovat, aniž bychom byli nuceni větrat, se můžeme problémům s nízkou hodnotou rh vyhnout. V EPD Rychnov samozřejmě měříme i tyto parametry (teplotu, rh, X). Velký dík patří manželce - dlouhou dobu poctivě zaznamenávala, kolik litrů vody potřebuje na zalévání květin, při sušení prádla v interiéru vážila prádlo před a po. Ostatní množství jsme pak stanovovali dle vaření a přepočtů. Získali jsme proto relativně přesné množství produkce vlhkosti z provozu domácnosti - cca 4,8 l/den využitelného množství. V literatuře uváděné hodnoty 11 - 14 l jsou dle mého názoru poněkud tendenční. Měřením EPD Rychnov jsme znali množství příváděného vzduchu, i parametry venkovního prostředí (teplota, vlhkost = množství vody v přiváděném větracím vzduchu). Relativní vlhkost v interiéru se pohybovala v topných sezónách v rozmezí 42 - 53 %. Na následujícím obrázku je znázorněna vazba relativní vlhkosti interiéru a exteriéru EPD Rychnov na měrnou vlhkost.

1.7. Proč BLOWER DOOR TEST, vliv vzduchotěsnosti objektu na účinnost rekuperace

Celkové množství přívodního vzduchu do objektu se v případě realiazce VZT systému pro větrání skládá ze dvou položek. Část vzduchu jde do objektu neřízeně, infiltrací přes netěsnosti konstrukcí a oken, část řízeně přes vzduchotechnický systém, kde množství vzduchu máme pod kontrolou. Je nutné znát relativně přesně obě množství, aby součet obou přívodů byl na hodnotě, která odpovídá požadavkům na větrání. Pro optimální využití vlastností rekuperace VZT jednotky je nutné, abychom měli celé množství přívodního vzduchu pod kontrolou.

Právě proto se ve všech článcích a přednáškách o EPD vždy objeví zmínka o vzduchotěsnosti objektu, vč. požadavku na splnění hodnoty pro EPD n₅₀ < 0,6 h^-1. O co vlastně jde? Vlastní provádění BLOWER DOOR TESTu je možné získat z literatury. Výsledek testu hovoří o tom, jak je dům těsný. Doporučené hodnoty vzduchotěsnosti dle ČSN jsou uvedeny v samostatné tabulce. Díky tomuto údaji jsme schopni spočítat, jaké množství přívodního vzduchu infiltrací nemáme pod kontrolou. Je to ale zprůměrovaná hodnota. Pokud bude venku bezvětří, bude infiltrace nižší než v případě, že bude foukat slabý nebo velmi silný vítr. Záleží také na tom, v jaké lokalitě bude dům postaven - jestli uprostřed zástavby nebo na "větrné hůrce", nebo jestli je byt v přízemí nebo v 10tém patře (s tímto se hlavně při dodávce oken při rekonstrukcích nijak nepočítá!). I tyto skutečnosti jsou v normě ošetřeny pomocí stínících a výškových koeficientů.

ČSN 73 0540-2 - 7.1.4 Celková průvzdušnost obvodového pláště budovy:
Větrání v budově	n50,N (h-1)
Přirozené	4,5
Nucené	1,5
Nucené ze zpětným získáváním tepla	1
Nucené se zpětným získáváním tepla v budovách se zvláště nízkou potřebou tepla na vytápění (pasivní domy viz. A.5.10)	0,6

Tab.6 - doporučené hodnoty celkové intenzity výměny vzduchu n_50,N

Při dimenzování větrání známe požadavek na celkový přívod vzduchu do objektu. Ten musíme ponížit o množství přiváděné neřízeně, proto parametr vzduchotěsnosti a vliv lokality. Dostaneme hodnotu vzduchu, na kterou nastavíme VZT systém - vše proto, abychom pak neměli problém s nízkou relativní vlhkostí pří převětrání interiéru.

Pro porovnání jsme vzali opět dům EPD Rychnov. Z naměřených hodnot v provozu víme, že průměrně přivádíme množství vzduchu 23 m³/hod a osobu, za den při průměrném obsazení pak 2200 m³/den. Objekt jsme posadili do lokality chráněné před větrem (tzv. velké zastínění) a do oblasti větrem exponované (žádné zastínění). Přiřadili jsme také hodnoty n₅₀ dle doporučených parametrů, doplnili jsme hodnotu n₅₀ naměřenou v EPD Rychnov a vzhledem k grafickému výstupu i další. V tabulce je vidět vzrůstající hodnota infiltrace vzduchu ve vazbě na horší parametr vzduchotěsností konstrukcí. Zajímavé je také porovnání lokality a skutečného množství vzduchu infitrací. Objekt s horším parametrem n₅₀ na tom je v závětří lépe, než dokonaleji provedený objekt s nižší hodnou n₅₀ postavený "na větrné hůrce".

výpočtové množství vzduchu-infiltrace (m3/hod)
	n50=0,6	n50=0,88	n50=1	n50=1,5	n50=2,5	n50=4
závětří (velké stínění)	4	6	7	11	17	28
návětr.(žádné stínění)	12	17	20	26	50	77

Tab. 11

Velmi často se v diskuzích vedou spory o tom, jakou účinnost rekuperace (%) musí VZT jednotka splňovat. Že hodnota pod 90 % je špatná. Není problém napsat, že rekuperační výměník má η= 90 %. Nikde ale není uvedeno při jakém průtoku vzduchu a zdai do tohoto parametru není započítána kondenzace. Málokterý výrobce křivku účinnosti rekuperačního výměníku v závislosti na průtoku vzduchu zveřejňuje. Pokud ovšem máme objekt, který není nikdy dokonale hermetický, pak se bavíme ne o účinnosti rekuperace, ale o celkovém zpětném využití energie z odpadního vzduchu. Moc nám nepomůže, že účinnost rekuperačního výměníku při průtoku vzduchu 100 m³/hod je η = 90 %, když určité procento vzduchu jde úplně mimo rekuperační výměník (infiltrace!). Tuto energii ztrácíme. Dle hodnot n50 v tab. 11 je v posledním grafu (č.12) uvedena výpočtová celková účinnost systému větrání. Přesně je vidět, proč je důležité zajistit vzduchotěsnost domu dle doporučených parametrů n₅₀. Pokud bude mít objekt skutečný parametr n₅₀ = 2 h^-1, a bude postaven ve větrné krajině, při správném nastavení celkového přívodu (součtu infiltrace a řízeného větrání), klesá účinnost využití energie z odpadního tepla na cca 40 %. Pokud pomineme komfort vnitřního prostředí, je zde již otázka, zda se vůbec vyplatí pořizovat VZT systém. Díky poklesu zpětného zisku tepla samozřejmě vzrůstá požadavek na množství energie pro dohřev přívodního vzduchu na teplotu interiéru. I tímto může být způsobeno, že dva konstrukčně identické objekty, postavené vedle sebe, mohou mít výrazně odlišné spotřeby energií v rámci stejné topné sezóny.

Díky měření CO₂ jsme v současné době s určitou nepřesností schopni stanovit vzduchotěsnost objektu. Nejedná se sice o zjištění konkrétních netěsností, ale v rámci určitých posudků je metoda vhodná pro finančně nenáročné určení stávajícího stavu. Poté je možné doporučit, zda má smysl dodatečně provádět úpravy a jejich přínos.

1.8. Jaká je teplota pro výpočty v garážích?

Koncepce EPD a NED objektů vyžaduje oddělení základního objektu a garáží (nebo jiných venkovních skladů) od sebe tak, aby ani konstrukce v napojení nezpůsobovaly tepelný most. Ve standardních výpočtech se uvažuje, že teplota v těchto nevytápěných prostorech je na úrovni obvykle 5 °C. Abychom se mohli opřít o hodnověrné hodnoty, a tím třeba přispět k vytvoření výpočtových nástrojů a postupů vhodných pro navrhování EPD domů, umístili jsem v EPD Rychnov do garáže záznamník teplot. Na posledním grafu tohoto příspěvku je vidět porovnání teplot v exteriéru s teplotou v garáži. (Pozn. garáž nemá provedeno provětrávání, jedná o uzavřený prostor s infiltrací pouze přes vrata a konstrukci, izolace dřevené stěny - 90 mm v rámu + TMF 30 mm). Souhlasím s názorem zapracovaným do metodiky ČVUT, že pro výpočty EPD domů by se neměly uvažovat prostory s jinou teplotou, ale základní dům jako celek. Všechny konstrukce počítat na venkovní výpočtovou teplotu, "přístavky" pak vylepší bilanci na stranu bezpečnosti.

2. Závěr

Není vhodné bezvýhradně věřit výpočtům. Čím jsou složitější, zatížené koeficienty, tím snáze se v nich dá upravovat. A občas se stane, že vlastně ani nikdo neví, proč se vše počítá. Je proto dobře, že na ČVUT vznikl jednodušší výpočetní postup, založený také na poznatcích z reálného provozu EPD.

Výpočet ale pouze stanovuje, na jaké provozní parametry se v optimálních případech můžeme dostat. Teprve dokonalým splněním všech dílčích parametrů (např. vzduchotěsnosti, tepelněizolačních vlastností konstrukcí, atd.)během realizace, můžeme tohoto teoretického předpokladu dosáhnout.

Podpora

(1) ing. Pavel Kopecký, ČVUT Praha, měření a zpracovávání údajů EPD Rychnov
(2) ing. Štefan Krahulec, FELI v.o.s. Jablonec nad Nisou, konzultace, spolupráce při výpočtech, simulacích
(3) ing. Jan Jabor, ATREA s.r.o., Jablonec nad Nisou, konzultace, spolupráce při výpočtech, simulacích