Pasivní dům v Plzni
Překvapivý vnitřní komfort
Pátrat v české kotlině po pasivních domech stále ještě připomíná hledání jehly v kupce sena. Důvodem je nejen vyšší pořizovací cena, ale i řada předsudků o jejich konstrukci i samotném užívání. Vzorový pasivní dům v Plzni svou osvětovou činností úspěšně boří mnohé mýty o ekologickém bydlení.
Vzorový dům v Plzni funguje jako školicí a předváděcí středisko pro širokou laickou veřejnost. Jeho majitel David Koranda ze společnosti Setrite, která vzorový dům provozuje, poukazuje na zajímavou skutečnost. "Na seminářích o nízkoenergetických a pasivních domech se stále dokola diskutuje o zvýšených nákladech na výstavbu a o jejich návratnosti. I mnozí návštěvníci, kteří k nám přijdou, si myslí, že nic jiného než informace o úsporách a technologiích si neodnesou. Nicméně každý, kdo k nám zavítá, je překvapený, jak se zde dobře dýchá. Otázka kvalitnějšího vnitřního klimatu zůstává neprávem trochu stranou, přestože právě tento aspekt je podle mých zkušeností největší výhodou moderních pasivních domů. Spotřeba energie vás netrápí, pokud je dostatečně nízká, zato pohodlí interiéru pociťujete doma permanentně," dodává David Koranda na základě zkušeností z vlastního nízkoenergetického domu.
Sázka na zděné stěny
Pasivní dům v Božkově vyrostl na jižně orientovaném svahu s příjemným výhledem do zeleného údolí. Skládá se ze dvou funkčně oddělených částí. Jedna je obytná a ve druhé je sídlo a školicí středisko společnosti Setrite. Při návrhu stavby byla podle Davida Korandy strategickým rozhodnutím volba stavebního materiálu. "Naším cílem bylo lidem ukázat, že postavit pasivní dům není zas tak složité, jak se často tvrdí. Proto jsme chtěli dům postavit z tradičního zdicího materiálu, který je lidem blízký a splní nadstandardní tepelněizolační parametry na obvodové stěny. Nechtěli jsme jít do dřevostaveb, které mnoha lidem nejsou pocitově blízké a navíc nabízejí jiné klima než tradiční zděné budovy. Pálené materiály nás nepřesvědčily z tepelnětechnických důvodů. Ze zdicích materiálů nám jako nejvhodnější vyšel Ytong. Pro pórobeton hovořila kromě vynikající izolace také vysoká přesnost zdění. Nízkoenergetické stavby vyžadují preciznost v každém detailu, proto musí být zdicí systém velmi přesný. Podobné parametry na současném trhu nejlépe splňuje pórobeton Ytong," říká ke stavebnímu materiálu David Koranda.
Poctivý pasivní dům
Podle slov Davida Korandy nejde u pasivních domů o to, zda výpočtová spotřeba tepla na vytápění je 12 nebo 17 kWh/m2 ročně. To totiž v reálné praxi ovlivňuje také způsob užívání domu a spousta dalších aspektů. "Jde o to, že když se v zimě doma cítíte komfortně při 23 °C, nemusíte se obávat účtů za topení. Pokud byste však vyžadovaly nestandardně vysokou teplotu v interiéru, koncept pasivního domu ztrácí smysl a náklady na topení zbytečně rostou." V případě vzorového domu bylo ale zájmem stavebníka s bezpečnou rezervou dosáhnout deklarovaných hodnot pasivního domu, kterými je roční spotřeba tepla maximálně 15 kWh/m2 užitné plochy domu. Proto na obvodové stěny použil poměrně extrémní skladbu z izolačních tvárnic Ytong Lambda tloušťky 500 mm a dodatečné zateplení z 200 mm tlusté vrstvy pěnového polystyrenu. Součinitel prostupu tepla u této 70 cm široké obvodové zdi dosahuje 0,09 W/(m2 . K). Stěna nabízí skutečně výjimečnou tepelnou izolaci, dostatečnou tepelnou akumulaci i nadstandardní komfort vnitřního klimatu. Vysoká akumulace stavby je zárukou letní tepelné pohody, která bývá problémem například u lehkých pasivních dřevostaveb Nevýhodou konstrukce je větší tloušťka. "Jde o vzorový dům, který ukazuje směry a možnosti současného stavebnictví. V běžné praxi lze z pórobetonu postavit nízkoenergetický nebo pasivní dům i při použití subtilnějších konstrukcí, což plánujeme například u dalších projektů," uvádí David Koranda k volbě obvodových stěn. Vysoká mocnost obvodových stěn měla ale i své pozitivum. Ve vzorovém projektu byla možnost vést vzduchotechniku uvnitř stěn. Podobně to bylo také s dalšími technickými rozvody v domě. "Neřešili jsme žádné kanálky v podlaze ani zavěšené podhledy, ale jednoduše jsme zafrézovali rozvody vzduchu do pórobetonových stěn. Díky dobré opracovatelnosti Ytongu jsme si tím podstatně zjednodušili a zlevnili práci," vysvětluje zástupce stavitele.
Nezbytná rekuperace
Žádný pasivní dům se neobejde bez nuceného větrání s rekuperací. "Řízené větrání dokáže ušetřit značné množství tepla, ale především zajišťuje komfortnější a zdravější vnitřní klima. Kvalita vnitřního vzduchu je neustále stejná, podle nastavených parametrů, a nekolísá podle toho, jak pravidelně uživatelé otevírají okna," říká David Koranda. Čerstvý venkovní vzduch se v rekuperační jednotce ohřívá od odváděného vydýchaného vzduchu a navíc se filtruje, takže je prostý prachů a různých alergenů. Větrání lze automaticky regulovat podle různých parametrů kvality vzduchu, například podle obsahu CO2 nebo podle vlhkosti. Výhody se projeví v průběhu celého dne, ale zejména v noci, kdy v běžných domech kvalita vnitřního klimatu velmi výrazně klesá.
Pasivní dům v Božkově využívá pro větrání i vytápění kompaktní jednotku Nilan s tepelným čerpadlem vzduch - voda. Celá jednotka je velká asi jako lednice s mrazákem. Kromě rekuperace vzduchu zajišťuje také ohřev teplé vody pomocí tepelného čerpadla, jež využívá v zimním období zbytkovou energii z odpadního vzduchu a v letním z přívodního vzduchu, který podle požadavku uživatele ochlazuje a nahrazuje tak klimatizaci. Jednotka je také osazena elektrickou topnou spirálou, která zajišťuje ohřev teplé vody pro podlahový topný okruh. Výhodou systému je připojení pouze na zdroj elektrické energie a velmi příznivé investiční náklady, srovnatelné s konvenčním systémem vytápění.
Základní údaje
místo stavby: Plzeň-Božkov
účel stavby: rodinný dům, b. j. 4+1 a oddělený kancelářský prostor
investor: Setrite s.r.o.
autor projektu: Ing. arch. Martin Spěváček
podlažní plocha: 160 m2
měrná spotřeba tepla na vytápění: 15KWh/m2 za rok
skladba obvodových konstrukcí:
U obvodová stěna= 0,09 W/(m2. K)
vnitřní omítka - vápenocementová 15 mm
tvárnice Ytong Lambda 500 mm + pěnový polystyren 220 mm
vnější omítka - tenkovrstvá minerální 3 mm
U střecha = 0,09 W/(m2. K)(skladba směrem zevnitř)
sádrokartonový obklad 12,5 mm, izolace Rockwool Airrock 100 mm; parozábrana 0,1 mm, izolace Rockwool Airrock 500 mm mezi dřevěnými vazníky, difuzní fólie Tyvek Solid 0,23 mm, větraná vzduchová mezera 40 mm (kontralatě), OSB desky a hydroizolace
U podlaha = 0,13 W/m2. K)
vyrovnávací a nášlapná vrstva 20 mm, betonová mazanina 60 mm, separační fólie 0,2 mm, pěnový polystyren 300 mm, izolace proti zemní vlhkosti (mPVC) 0,8 mm
U okna = 0,75 W/m2. K)
jednoduchá s tepelněizolačním trojsklem a s dvěma selektivními vrstvami
U dveře = 1,20 W/m2. K)
vchodové dveře s vložkou z polyuretanové pěn
Konstrukční a materiálové řešení
Dům je založený na základových pásech. Tepelné mosty mezi základem a stěnami jsou eliminovány použitím pěnového skla Perinsul Foamglass. Tím je přerušen také tepelný most u prahu vstupních dveří a v místě uložení pozednic krovu na obvodových a středových stěnách. Zastřešení nižší části je monolitické železobetonové, vyšší část je zastřešená pultovou střechou s dřevěnou konstrukcí s minimálním sklonem.
Větrací jednotky dánské společnosti Nilan
zahrnují širokou škálu zařízení od větracích jednotek pro rodinné domy až po průmyslové větrací systémy velkých výkonů.
Pro větrání rodinných domů jsou určeny tři základní řady: Nilan Comfort s pasivní rekuperací, Nilan VPL s aktivní rekuperací a Nilan VP18 s aktivní rekuperací a levným ohřevem teplé vody.
Zajímavostí řady Comfort je nejlevnější jednotka s EC ventilátory NILAN ECO na českém trhu. Jednotka disponuje ventilátory o maximálním výkonu až 1500 m3/h, které jsou však nastaveny tak, aby maximální větrací výkon byl omezen na 330 m3/h, tím je zajištěn velmi tichý chod a zajištěna dlouhá životnost.
Jednotky typu VPL pracují na systému aktivní rekuperace, kdy rekuperaci zajišťuje malé tepelné čerpadlo odebírající teplo odpadnímu vzduchu a předávající vzduchu přívodnímu. Tento princip je velmi efektivní a umožňuje využití zařízení i pro chlazení v letním období. Není třeba se obávat technické náročnosti nebo poruchovosti takových zařízení, neboť jsou v principu velmi podobné běžné chladničce.
Nejoblíbenější řadou jednotek Nilan je bezesporu VP18. Písmena VP znamenají TČ (tepelné čerpadlo), 18 označují objem nádrže na teplou vodu (1,8 hl = 180l). Jak již z názvu vyplývá, jednotky jsou opět vybaveny aktivní rekuperací a dokáží i levně ohřívat teplo vodu. Tato zařízení zabírají v domech velmi malou plochu a zajišťují většinu nebo i všechny funkce od větrání s rekuperací, přes chlazení a levný ohřev teplé vody až po vytápění. Vytápění zajišťuje buď elektrokotel nebo tepelné čerpadlo vzduch-voda s externí jednotkou, případně země-voda. Tyto jednotky jsou velmi úspěšné nejen v reálné praxi, ale i ve světových soutěžích. V jedné z nejprestižnějších světových soutěží Solar Decathlon o nejúspornější dům světa byly instalovány do vítězných domů v posledních dvou ročnících 2007 a 2009 a vyhrály i kategorii speciálně určené větracím jednotkám. Jednotka Nilan řady VP18 byla použita v prvním pasivním domě v České republice, který prošel náročnou certifikací dle PHPP PHI Darmstadt. Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) je v celoevropském měřítku nejpoužívanější nástroj určený pro posuzování a projektování pasivních domů.
Jednotky řady VP18 odebírají podobně jako VPL energii odpadnímu vzduchu a předávají přívodnímu a přebytky ukládají do nádrže na teplou vodu. To samé dokáží i v létě při chlazení, kdy je ale teplo odebíráno přívodnímu vzduchu. Pro získání energie není potřeba interiéry převětrávat, dostatečné množství energie lze získat při běžném větrání 80 - 90 m3/h. V každém zásobníku vody řady VP18 je sice záložní elektrospirála, ale ta je zejména určena pro řízené automatické zvyšování teploty v časových intervalech cca 1x za 14 dní pro likvidaci Legionell. Výhodou jednotek s aktivní rekuperací je také to, že přívodní a odpadní vzduch na sebe přímo nepůsobí a nehrozí tak za nízkých venkovních teplot k namrzání výměníku jako u pasivních jednotek. Proto také není potřeba budovat zemní registry a jiné protizámrazové ochrany.
Do vzorového pasivního domu jsme se rozhodli použít jednotku Nilan řady VP18 s elektrokotlem z důvodu požadavku na oddělené větrání od vytápěcího systému. Toto rozdělení považujeme za komfortní a energeticky úspornější řešení. Máme bez problémů v pasivním domě možnost zajištění rozdílných teplot jednotlivých místností, domem se nešíří žádné pachy a není nutné jej celý neustále vytápět na maximum jako u systémů, kde je větrání a vytápění spojeno do jednoho vzduchového vedení. Vzduch do místností přivádíme shora, neboť jednotky dokáží skutečně chladit a přivádění chladu k podlaze není fyzikálně optimální.
Nejkomplexnějším řešením pro RD je pak jednotka Nilan VP18 Compact. Tato jednotka je navíc vybavena venkovním tepelným čerpadlem s kompresorem Copeland Scroll o výkonu 5kW , záložním elektrokotlem 2x2 kW pro zajištění primárního vytápění domů. Nádrže, které jsou samozřejmou součástí jednotek VP18, lze doplnit o další výměník, který umožní připojení soláru, krbu nebo jiného externího zdroje.
Více informací o systémech řízeného větrání NILAN lze nalézt na našich webových stránkách www.nilan.cz nebo se lze obrátit na kontaktní osoby společnosti Setrite s.r.o., případně nás můžete navštívit přímo ve vzorovém pasivním domě v Plzni Božkově, kde můžeme předvést větrací jednotky Nilan v reálném provozu.
Mgr. David Koranda, Setrite s.r.o.
Kompletní stavební systém Ytong nabízí ucelené řešení celé hrubé stavby i povrchových úprav. Zahrnuje tepelněizolační řadu tvárnic Lambda YQ, s níž je možné dosáhnout hodnot pasivní výstavby i jednovrstvým zděním bez zateplování.