Certifikace pasivních domů dle Passivhaus Institut
1. Úvod
Pasivní domy poskytují velmi dobrou vnitřní pohodu kombinovanou s velmi nízkou spotřebou energie. Výborná realizovatelnost této koncepce byla prokázána na tisících postavených pasivních domech, nutné je ovšem pečlivé plánování, provedení i stavební dohled. Aby se zajistilo skutečné dosažení komfortu i úspor energie, nabízí Passivhaus Institut (PHI) certifikaci budov. Kromě toho vytvořil i NOVOU certifikaci, jež se právě nachází v pilotní fázi: certifikaci EnerPHit pro sanace starších objektů s komponenty pasivního domu. Současně s tímto zajišťováním kvality budov a sanací nabízí PHI i certifikace pro velké spektrum produktů vhodných pro pasivní domy, zde uvádíme jako příklad certifikaci okenních rámů a ventilačních jednotek. Kromě toho PHI certifikuje konstrukce bez tepelných mostů nebo s jejich minimálním množstvím. Dokonce i architekti a poradci se znalostmi o standardu pasivního domu se mohou nechat v PHI certifikovat. V následujícím textu představíme kriteria a postupy příslušných certifikací.
2. Typy a postupy certifikací
2.1. Stavba pasivního domu
Pasivní domy musí splňovat níže uvedená kriteria. Vypočítávají se pomocí programu pro projektování pasivních domů (PHPP), což je nástroj v prostředí Excelu, vytvořený pro objekty s velmi nízkou spotřebou energie, který se již osvědčil v praxi.
- měrná potřeba tepla na vytápění ≤ 15 KWh/(m2a) NEBO topná zátěž ≤ 10 W/m2
- měrná potřeba tepla na chlazení ≤ 15 KWh/(m2a)
- vzduchotěsnost n50 ≤ 0.6-násobná výměna vzduchu za hodinu
- měrná potřeba primární energie ≤ 120 KWh/(m2a)
- (teplá voda, topení, chlazení, elektřina pro domácnost a pomocná elektřina)
- četnost přehřátí (nad 25°C) ≤ 10 %
 |
 |
Když se projektový tým rozhodne pro koncepci pasivního domu, musí zvláště u prvního projektu dávat největší pozor a křivka učení je strmá. Z tohoto důvodu mnoho certifikátorů pro pasivní domy (PHI a další jím autorizovaní certifikátoři) nabízí vedle čisté certifikace i poradenství. Pro dosažení vysoké kvality by se měl uplatňovat princip čtyř očí: certifikátor a poradce jsou dvě různé osoby, resp. instituce. Používání certifikovaných komponentů pasivního domu není povinností, ale často usnadní proces optimalizace během fáze projektování, protože na certifikátu a přiloženém datovém listu jsou uvedeny všechny energeticky relevantní vlastnosti produktů, které tak lze navzájem porovnávat. Stále rostoucí databáze vědomostí o pasivních domech, tzv. Passipedia, a informační sdružení jako IG Passivhaus Deutschland nebo International Passive House Association (iPHA) usnadňují získávání informací na téma pasivní dům. V Passipedii lze cíleně vyhledávat detailní informace o určitých otázkách. Po úspěšném dokončení certifikace objektu se uděluje plaketa (viz obr. 2)
2.2. Modernizace starších staveb s prvky pasivního domu - certifikát EnerPHit
Ne vždy je standard pasivního domu u starších staveb realistickým cílem - mj. proto, že i po rekonstrukci zůstanou nevyhnutelným tepelným mostem sklepní stěny. Pro takové objekty PHI vytvořil certifikaci "EnerPHit - modernizace s prvky pasivního domu s ověřenou kvalitou". Vyžaduje se buď potřeba tepla na vytápění maximálně 25 kWh/(m2a) nebo alternativně všeobecné použití prvků pasivního domu podle požadavků certifikace stavebních prvků PHI. Certifikát dokládá potřebu tepla na vytápění vypočítanou podle PHPP a kvalitu tepelné izolace jednotlivých stavebních prvků. Pro modernizace starších objektů podle kriterií pasivního domu se tím nic nemění. Nadále se certifikují stejným postupem jako novostavby. Od května 2010 probíhá pilotní fáze s prvními vybranými projekty. Během této fáze bude certifikaci provádět pouze PHI. Ve druhé fázi se plánuje rozšíření na všechny autorizované certifikátory. I u již stojících budov totiž lze dosáhnout značných úspor energie v rozsahu od 75 % až po více než 90 %. Zejména se při tom osvědčilo:
- zlepšení tepelné izolace (podle hesla "když už, tak už")
- zmenšení tepelných mostů
- podstatné zlepšení vzduchotěsnosti
- použití vysoce kvalitních oken
- větrání s účinnou rekuperací tepla
- efektivní výroba tepla
- použití obnovitelných zdrojů energie.
To jsou přesně ta opatření, jejichž nezbytnost se již projevila i u novostaveb. V současnosti už existuje řada příkladů, které v praxi dokládají použití kvalitní a efektivní technologie. Passivhaus Institut (PHI) poskytoval poradenství při realizaci řady projektů a nyní provádí v modernizovaných budovách měření. Certifikační kritéria lze stáhnout z webové stránky PHI. Do databáze www.passivhausprojekte.de může stavebník nebo architekt vkládat realizované pasivní domy i sanace starších staveb s prvky pasivního domu s parametry, účastníky projektu i fotografiemi.
2.3. Prvky a stavební systémy pro pasivní dům
Obr. 3 Příklad certifikátu EnerPHit
PHI certifikuje produkty vhodné pro pasivní domy, které vyžadují kvalitní komponenty jako např. vysoce izolační okenní rámy, maximálně účinné ventilační jednotky, detaily napojení bez tepelných mostů, zasklení umožňující čistý solární zisk, okenní rámy, rámové fasádní konstrukce, domovní dveře, kompaktní zařízení [Pfluger 2008]. Projektant může přitom často jen stěží sám posuzovat energetickou efektivitu takových stavebních prvků a potřebné parametry: parametry uváděné v normách jsou mnohdy nereálné nebo nedostatečně přesné; spolehlivé projektování také není možné pouze s údaji od výrobců. PHI zkouší a certifikuje produkty jako nezávislý subjekt, pokud jde o jejich vhodnost pro použití v pasivních domech. Produkty nesoucí certifikát "Prvek vhodný pro pasivní dům" mají parametry ověřené a srovnatelné podle jednotných kriterií a vynikající energetickou kvalitu. Jejich použití projektantovi značně usnadní jeho úlohu a podstatně přispívá k tomu, aby mohl zaručit bezchybné fungování vznikajícího pasivního domu. Jednotlivá kriteria jsou vysvětlena na webové stránce PHI. Standard pasivního domu se vyznačuje velmi vysokou úsporou energie oproti obvyklým novostavbám. Této úspory se nedosahuje "šetrným chováním", nýbrž efektivní konstrukcí budovy a jejího technického vybavení. Vedle pečlivého plánování detailů to předpokládá použití speciálních energeticky efektivních komponentů - zpravidla dvakrát až čtyřikrát účinnějších než odpovídající obvykle používané produkty. Tato vysoká energetická efektivita je rozhodující pro dosažení standardu pasivního domu. Pro uživatele není snadné zaručeně určit relevantní parametry dotyčných produktů. Příslušné zkušenosti z prvních projektů pasivních domů přiměly Passivhaus Institut k tomu, aby formuloval praktická, snadno ověřitelná a jednoznačně určitelná kriteria, která mají produkty vhodné pro pasivní dům splňovat. Tato kriteria se vztahují pouze ke dvěma oblastem:
- komfort ("kritéria komfortu") a
- energetická bilance při praktickém použití ("energetická kritéria").
Pokud je to možné, jsou tato kritéria formulovaná bez závislosti na klimatu. To je však pro uživatele většinou málo názorné - proto se "překládají" do názornější formulace, např.: "použití trojskel v chladnějším mírném podnebí" místo "maximální rozdíl mezi střední operativní vnitřní teplotou a minimální teplotou normální plochy: Δθsi > θop -4,2K". Všechna kriteria lze udávat v měřitelných veličinách a kontrolovat měřením pomocí zavedených metod. V certifikátu jednotlivých produktů se uvádějí parametry relevantní pro energetickou bilanci a případné výpočty komfortu (tak, jak se používají ve výpočtu energetické bilance např. pomocí balíčku PHPP). Tyto parametry jsou definovány tak, aby jejich hodnoty byly skutečně charakteristické pro chování daného prvku v prakticky vybudovaném pasivním domě (např. vztah k plášti budovy pro bilanční hranici větracích systémů). Parametry se vztahují vždy pouze k příslušnému produktu, přitom se však uvádějí také případné požadované rámcové podmínky při montáži do objektu, např. uspořádání montáže oken. Tyto rámcové podmínky jsou vždy zvoleny s ohledem k reálnému praktickému použití - a nikoliv k umělým laboratorním podmínkám.
Při stavbě pasivního domu se ovšem nemusí tyto certifikované komponenty nutně používat. Dokonale postačí, když budou splněna požadovaná kriteria vnitřní pohody. Tepelně méně kvalitní okenní rám lze kompenzovat například zasklením s lepším součinitelem prostupu tepla.
Certifikace okenních rámů
Obr. 4 Příklad certifikátu pro okenní rámy "Prvek vhodný pro pasivní dům"
Zasklení a okenní rámy se certifikují zvlášť, kritéria PHI (viz obr. 4) pro okenní rámy vhodné pro pasivní dům se však vztahují vždy na celé okno [AkKP 14]. Rozhodující tedy je, aby architekt dbal na vysokou kvalitu všech komponent okna včetně montáže do objektu (zaizolování rámu, optimální napojení na stěnu, poloha okna v rovině zateplení) [AkKP 16]. PHI propočítává okenní rámy podle materiálů dodaných výrobcem. Pro rámové fasádní konstrukce jsou zvláštní certifikační kritéria, zohledňující vliv šroubů a upevnění skel. Certifikáty (viz obr. 4) a datové listy se uveřejňují na www.passiv.de. Tam jsou i certifikační kriteria a "jízdní řád certifikace okenních rámů".
Certifikace ventilačních jednotek
Zatímco u okenních rámů pro pasivní domy se všechny hodnoty potřebné pro certifikaci vypočítávají, pro certifikaci ventilačních jednotek jsou vzhledem ke složitosti nezbytná měření. Tato měření neprovádí PHI, nýbrž nezávislé externí zkušebny, které PHI předkládají zkušební zprávy. Požadavky na takové zkoušky jsou popsány ve zkušebním řádu, viz www.passiv.de. Také výrobci pocítili potřebu certifikace vysoce účinných ventilačních jednotek. Měřením za reálných podmínek lze získat spolehlivé specifické parametry konkrétní jednotky. Zájem o certifikaci v PHI je velký: certifikát již má 41 bytových ventilačních jednotek a jedna velká (objemový proud < 600 m3), certifikáty dalších zařízení se zpracovávají.
Níže popíšeme průběh certifikace ventilačních jednotek.
Zkušebna zašle PHI zkušební zprávu a poté proběhne nejprve kontrola věrohodnosti. Dále se ověřuje, zda byla dodržena certifikační kriteria. Rozhodující pro posouzení vhodnosti větracího zařízení pro pasivní dům jsou tato kriteria:
1. Kriterium vnitřní pohody v pasivním domě
Jednotka bez přídavných zařízení dosáhne minimální teploty přiváděného vzduchu 16,5°C i při venkovní teplotě vzduchu -10°C.
2. Kriterium účinnosti (teplo)
Efektivní stupeň výroby suchého tepla se měří laboratorně s vyváženými hmotnostními proudy na straně venkovního/vypouštěného vzduchu. Hlavním rozdílem vůči konvenčním výpočtům výroby tepla je, že PHI požaduje výpočet na straně vypouštěného vzduchu.
3. Kriterium účinnosti (el. proud)
Ve zkušebně se měří celkový odebíraný elektrický výkon přístroje včetně ovládání, avšak bez temperování proti zamrznutí, a to při vnějším tlaku 100 Pa (po 50 Pa na straně tlaku a sání) na horní hranici rozsahu použití. Zařízení nesmí překročit 0,45 W/(m3/h) přepravovaného objemového proudu přiváděného vzduchu [m3/h]
4. Těsnost a izolace
Zkouška těsnosti se provádí před začátkem termodynamické zkoušky podle směrnic DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) pro podtlak i pro přetlak. Takto zjištěné objemové proudy netěsnosti nesmí být větší než 3% středního objemového proudu v rozsahu použití bytové ventilační jednotky.
Podle měření dle směrnic DIBt získáme hodnoty pro interní a externí úniky, s nimiž musí zkoušené zařízení splnit požadavky na těsnost.
5. Doladění a regulovatelnost
Pro hmotnostní proud vnějšího a vypouštěného vzduchu (při umístění jednotky uvnitř zatepleného pláště budovy) nebo pro hmotnostní proud přiváděného a odváděného vzduchu (při umístění jednotky mimo zateplený plášť budovy) se ve výrobě provádí vyvážené nastavení. Kontrolou filtrů v kombinaci s regulací ventilátorů se musí dosáhnout trvalé disbalance menší než 10 %. Nutnost výměny filtrů musí uživatel snadno poznat na displeji. Uživatel musí mít minimálně tyto možnosti nastavení:
- vypnutí a zapnutí zařízení, přičemž případný elektrický příkon v pohotovostním režimu (stand-by) musí být menší než 1 Watt. Po výpadku el. proud se musí ventilační zařízení bez zásahu uživatele automaticky zapnout na normální provoz nebo na předem nastavený provozní stav.
- synchronizované nastavení přívodního a odvodního ventilátoru na základní větrání, standardní větrání a zvýšené větrání s jednoznačnou čitelností nastaveného režimu. V laboratoři se tato vlastnost zkouší při normálním objemovém proudu 180 m3/h.
6. Ochrana proti hluku
Hladina akustického tlaku v místnosti s jednotkou je omezena na 35 dB(A) (na ekvivalentní absorpční plochu 4 m2). V přiloženém montážním návodu musí být uvedeno, jak snížit hladinu hlučnosti v obytných místnostech pod 25 dB(A) a ve funkčních místnostech pod 30 dB(A). Pokud se při určitém objemovém proudu [m3/h] naměří příliš vysoká hladina hluku [dB(A)], znamená to překročení limitu pro protihlukovou ochranu v místnosti s jednotkou. Následuje upozornění na certifikátu, že tato jednotka musí být umístěna v oddělené technické místnosti. Kromě toho se uvede, jaké tlumiče doporučuje výrobce.
7. Hygiena vzduchu v místnostech
Zde se požaduje, aby se centrální jednotka včetně výměníku tepla dala snadno kontrolovat a čistit a aby provozovatel mohl sám (bez odborného personálu) provádět výměnu filtrů. V příručce musí být uveden příslušný popis a adresy prodejců filtrů. Pro ochranu proti znečištění jsou nutné minimálně tyto kvality filtrů:
- filtr na vnější vzduch minimálně F7, umístění čelně
- filtr na odváděný vzduch minimálně G4
Musí být uvedeno, jak se provádí kontrola filtrů. Jestliže je zařízení v létě mimo provoz, před novým uvedení do provozu se mají filtry vyměnit. Výrobce zařízení musí, buď pomocí součástí zařízení nebo příslušenství povinně přidávaného k zařízení, zajistit hygienu vnitřního ovzduší podle nejnovějších poznatků.
8. Temperování proti zamrznutí
Vhodným opatřením se musí zajistit, aby se i při extrémních zimních teplotách (-15°) vyloučilo zamrznutí tepelného výměníku a hydraulického přitápěcího registru. Při správném provozu temperování proti zamrznutí musí být trvale zajištěno řádné fungování jednotky (v jednotkách vhodných pro pasivní dům nepřipadá v úvahu režim přerušení přívodu venkovního vzduchu, protože by se při tom nepřípustně zvýšilo vyhřívací zatížení vznikající vynucenou infiltrací). Při použití přitápěcího registru s teplovodním čerpadlem se tento registr musí chránit proti zamrznutí vhodným temperováním. Při tom se musí zohlednit i možný výpadek předehřívacího registru a ventilátoru na odváděný vzduch. Jednotka musí mít zabudované temperování proti zamrznutí za ventilátorem na venkovní vzduch, regulace se provádí podle teploty odpadního vzduchu. Při provozu s tepelným čerpadlem není nutné žádné zvláštní nastavení. Jako příslušenství se nabízí hydraulický přitápěcí registr s temperováním proti zamrznutí. Sníží-li se teplota vzduchu před topným registrem pod určitou minimální hodnotu, musí se větrací jednotka automaticky vypnout.
9. Další regulace u jednotek s rekuperací vlhkosti
Vlhkostní poměr se uvádí v certifikátu zařízení. Při vysokých vlhkostech je nutná regulace objemového proudu podle vlhkosti. Regulační strategie musí být zobrazená. Možné je i použití rotorů.
Jsou-li tato kriteria dodržena, výrobce obdrží certifikát a certifikační zprávu. Na závěr se výtah z této zprávy a certifikát uveřejní na www.passiv.de.
2.4. Certifikovaní projektanti a poradci pro pasivní domy
Architekti a poradci pro pasivní domy, kteří složí zkoušku nebo úspěšně postaví a doloží certifikovaný pasivní dům, mohou získat jeden z níže uvedených certifikátů:
Obr. 5 a 6 Příklad certifikátů pro projektanty pasivních domů a poradce
U mnoha různých pořadatelů kurzů lze absolvovat certifikovaný kurz projektování pasivních domů, tzv. kurz CEPH (Certified European Passive House Designer Course). Toto desetidenní školení o pasivních domech vypracovali aktivisté pro pasivní domy a nyní se nabízí i několikrát ročně. Zahrnuje dvoudenní workshop o PHPP, protože PHPP je rozhodující nástroj pro optimalizaci pasivních domů. Nejužitečnější je, když ho používá pro optimalizaci svých návrhů sám architekt. PHPP architekta doprovází od prvních studií až po realizovaný objekt. Certifikáty "Certifikovaný projektant pasivních domů" a "Certifikovaný poradce pro pasivní domy" platí pět let. Po uplynutí pěti let si projektanti a poradci mohou nechat certifikát prodloužit s doložením dokumentace certifikovaného pasivního domu nebo sanace EnerPHit.
3. Literatura a zdroje
2. www.passivehouse-international.org - International Passive House Association
3. www.passivhausplaner.eu - Einzelheiten zu den CEPH-Weiterbildungskursen
4. www.passipedia.org - Passivhaus Wissensdatenbank
5. www.passiv.de - Die Webseite des Passivhaus Institutes enthält eine Liste der akkreditierten Passivhausgebäude-Zertifizierer, Zertifizierte Produkte & Komponenten sowie Zertifzierungskriterien
6. [Pfluger 2008], Pfluger, Rainer: "Zertifizierung und primärenergetische Bilanzierung von Wärmepumpen-Kompaktgeräten", 12. Internationale Passivhaustagung in Nürnberg, Passivhaus Institut 2008.
7. [AkKP 14], Protokollband Nr. 14, Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase II, "Passivhaus-Fenster", Passivhaus Institut 1998.
8. [AkKP 16], Protokollband Nr. 16, Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase II, "Wärmebrückenfreies Konstruieren", Passivhaus Institut 1999.
9. [AkKP 37], Protokollband Nr. 37, Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase IV, "Optimierungsstrategien für Fensterbauart und Solarapertur unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Tageslicht, Solargewinnen und Sommerklima", Passivhaus Institut 2008.
Passive buildings offer very good comfort combined with very low energy consumption. The excellent viability of this concept has been proven by the thousands of passive buildings that have been built. However, planning, design and construction supervision must be careful. The Passivhaus Institute (PHI) offers certification of buildings in order of assure sufficient levels of comfort and energy savings. In addition, they have also introduced a new certification that currently in pilot stage: EnerPHit, for the renovation of older buildings using passive building components. Along with this quality assurance for buildings and PHI also offers certifications for a wide range of products suitable for passive buildings, among which are window frames and ventilation units. Even architects and passive building consultants can get certified by the PHI. In the following text we will present the certification criteria and procedures.