Hrát si v pasivním domě

1 Mateřská škola u křížové chodby

Přímo vedle kostela sv. Jakuba v obci Döbeln postavila evangelicko-luteránská církevní obec novou mateřskou školu. Školka sv. Floriána připomínající klášter je s kostelem propojena křížovou chodbou s vnitřním dvorem. Po povodních v roce 2002 byla náhradní novostavba nezbytná a architekti Reiter a Rentzsch vyhráli se svým nápadem architektonickou soutěž. Barevná dřevostavba stojí sebevědomě vedle kostela z 19. století, obě stavby vzájemně zesilují svůj dojem. Pokud do jednopodlažní školky vstoupíte z ulice, pak zrak neustále těká z foyer přes zasklenou fasádu k severně ležícímu kostelu. Zvlněná hliněná stěna karmínové barvy s vestavěnými šatními skříňkami odděluje chodbu od jižně umístěných skupinových učeben. Přes velké dveře s přilehlou prosklenou plochou vstupují děti do svých heren s vyvýšenými galeriemi a s koupelnami. 68 dětí z jeslí a mateřské školy může jít z herny přímo do zahrady. Všude to příjemně voní po dřevě a hlíně, za to vděčíme způsobu stavby, který používá zdravé materiály, a řízenému větrání. Toto technické zařízení je umístěno viditelně za prosklenou stěnou nad severně orientovanými vedlejšími místnostmi. Koncept ekologického pasivního domu je stavebníkem i dětmi velmi dobře přijímán.

2 Dřevěná rámová konstrukce

Obr.. Skladba vnější stěny pasivního domu

Všechny vnější stěny a střecha byly vybudovány z dřevěných rámů s 36 dřevěnými nosníky „I“ (nosníky Doka, osová vzdálenost 1,25m) se ztužující OSB deskou. Čtyřcentimetrová dřevovláknitá deska vše obklopuje, tím je dosažena konstrukce bez tepelných mostů, která společně s celulózovou izolací dosahuje hodnoty součinitele prostupu tepla U=0,11 W(m2.K). Konstrukce splňuje požární odolnost F30-B povolovanou ve výjimečných případech. Vzhledem k tomu, že dřevo v pasivním domě představuje tepelný most, bylo použití dřeva v rozích minimalizováno (viz obrázek). Podlaha na terénu je odizolována zespoda, čímž lze tento stavební prvek označit za „teplý“ (U=0,13 W[m2.K]). Celá dřevostavba je navíc podložena pěnovým sklem, aby byla ochráněna úroveň prahu, považovaná z hlediska stavební fyziky za rizikovou, a zároveň aby byla zvednuta do dobře kontrolovatelné výšky nad úrovní skladby podlahy.

Vnitřní stěny ve skupinových učebnách jsou tvořeny z dřevěných rámů s plnými dřevěnými profily a byly vyplněny cihlami z nepálené hlíny vlastním úsilím rodičů a dětí. Na cihly byl dán rákos, stěnové vytápění a pak nanesena hliněná omítka s difúzně otevřenou kaseinovou barvou. Příznivou vlastností nepálené hlíny je vysoká akumulační schopnost. Zajišťuje také konstantní vzdušnou vlhkost v místnosti. Stropy galerií a vedlejších místností jsou dřevěné z naplocho položených trámů z lepeného dřeva. K nosné dřevěné konstrukci byl připevněn zasklívací systém s trojskly vhodný pro pasivní domy (U=0,85 W.m-2.K-1, g=55%). Barevně lazurované opláštění stěn z modřínového dřeva, provětrávaná zelená střecha a dřevěná okna se zastíněním „Screenstoff“ tvoří obálku budovy vystavenou povětrnostním vlivům. Záměrně bylo upuštěno od použivání parotěsných fólií u dřevostavby. Stavební prvky stěn a střechy jsou tedy směrem zevnitř ven stále více difúzně otevřené. Vzduchotěsnost obálky budovy – hodnota n₅₀ byla prokázána blower-door testem a již při prvním měření bylo dosaženo hodnoty 0,5 h-1 (vztaženo k vnitřnímu objemu). Dřevostavba byla i s okny kompletně připravena v dílně a smontována za 2 týdny. Vysoká přesnost předvýroby a kvalita provádění přesvědčila stavebníka. Výstavba dřevostavby v zimním období tak nebyla žádný problém.

Obr. Dřevěná rámová konstrukce podložená pěnovým sklem	Obr. Vyzdívka vnitřních stěn cihlami z nepálené hlíny

3 Severní fasáda s 60 % prosklení – je to možné?

Obr. Foyer s velkým prosklenim na sever

V pasivním domě by měla největší plocha prosklení obvyle směřovat na jih, protože tam mohou být dosaženy maximální solární zisky. Z důvodu zachování vizuálního kontaktu s přilehlým kostelem se architekti rozhodli vytvořit navíc i prosklenou fasádu na sever. V prvních výpočtech v PHPP ležely výsledky mírně nad limitní hodnotou měrné potřeby tepla na vytápění 15 kWh/m²a.

Použitím uzavřeného parapetu, zmenšením prosklených ploch a zlepšením tepelné izolace všech vnějších stěn mohly být parametry pasivního domu splněny. Po 1 roce užívání se ukázalo, že pasivní dům může dobře fungovat i při takovém architektonickém řešení.

4 Rostliny v interiéru jako opatření proti příliš suchému vzduchu

Jedno dítě potřebuje cca 15 m³ čerstvého vzduchu za hodinu. Při velmi vysoké koncentraci dětí 2,5 m² na dítě je potřeba při 18 dětech a jedné dospělé osobě 300 m³/h v jedné učebně. To znamená pro místnost o objemu 185 m³ 1,6-násobnou výměnu vzduchu za hodinu. Taková násobnost výměny může v zimě vést k příliš nízké vlhkosti vzduchu v místnostech. Ve spolupráci s panem Frantzem z botanické zahrady Tübingen byla do interiéru dodána zeleň, která proti tomuto působí, protože rostliny jsou ideálními zvlhčovači vzduchu. Dvoumetrová rostlina (Ficus alii) může během 24 hodin uvolnit do vzduchu 1,5l vody. Přímo v drážce v podlaze byly vytvořeny 2 velké záhony. Pro zajištění vzduchotěsnosti u zeminy byla vytvořena 20cm vrstva hlíny. Substrát tvoří speciální směs z keramzitu, rašeliny a hliněného granulátu. Původním prostředím rostlin byl tropický deštný les, jeden záhon se inspiroval africkým, druhý asijským deštným lesem. Děti zalévají květiny samy a jsou ohromeny, jak rychle rostou.

5 Technické zařízení

Základní zásobování pasivního domu zajišťuje především vnitřní tepelná zátěž (osoby, osvětlení atd.) stejně jako solární energetické zisky přes jižně orientovaná okna. Poněvadž by kvůli chybějícím tepelným ziskům po víkendech a svátcích docházelo k poklesu vnitřní teploty, je nutné dodatečné zásobování školky teplem. Aby bylo vyhověno energetickým požadavkům objektu, byla pro přípravu tepla využita tepelná energie ze solárních kolektorů a zdroje tepla v kostele sv. Jakuba, který je nízkoteplotní, plynový.
Sdílení tepla ve skupinových učebnách zajišťuje stěnové vytápění z difúzně uzavřených kovových trubiček, které jsou uloženy v hliněné omítce. Tím je zajištěn příjemný „velkoplošný“ sálavý zdroj tepla a desková otopná tělesa nemusela být instalována.

Obr.: Větrací jednotka záměrně umístěna viditelně

Vzduchotechnické zařízení je koncipováno tak, aby bylo provozováno s minimem energie. Toho je dosaženo zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu prostřednictvím rotačního výměníku k ohřevu čerstvého venkovního vzduchu a také omezením výměny vzduchu na minimum na osobu. Navíc kromě zpětného získávání tepla umožňuje hygroskopický povrch na tepelném výměníku také zpětné získávání vlhkosti. Díky tomu může být ve velmi chladných dnech s výrazně nízkým obsahem vlhkosti ve venkovním vzduchu udržena za příspění příznivého působení rostlin minimální přípustná vlhkost v místnosti. Dále může být použitím jemných filtrů zlepšována kvalita přiváděného venkovního vzduchu (omezí se mj. pronikání pylových částic). Distribuce vzduchu probíhá přes systém kanálů a je přiváděn do skupinových místností i do víceúčelové místnosti dýzami. Prostřednictvím spojovacích štěrbin na galeriích je vzduch odsáván přes foyer, přilehlé vedlejší prostory a místnosti pro personál a přes hygienická zařízení. Hrozilo selhání pasivního domu z hlediska hygieny. V Saské směrnici pro stavbu školních zařízení je požadováno přirozené větrání. Potvrzení, že přirozené větrání může být kdykoliv zajištěno okny a řízeným větráním s rekuperací je pouze podporováno, zachránilo celou myšlenku.