Pasivní domy

Na této stránce bychom Vás rádi seznámili s problematikou pasivních domů. Pokud Vás zajímá určitá konkrétní oblast nebo máte k této problematice jakýkoli dotaz, uvítáme, když se na nás obrátíte.

Pasivní domy

Realizované pasivní domy

Pasivní domy

Pasivní domy jsou budovy zajišťující příjemné vnitřní prostředí v létě i v zimě bez použití klasického otopného systému. Oproti stávajícím budovám spotřebují o 85 – 90 % méně energie.

Pasivní domy jsou nízkoenergetické domy. Max. hodnota měrné potřeby tepla na vytápění pro nízkoenergetický dům je 50 kWh/(m2.a). U těchto domů je stále ještě nutný klasický vytápěcí systém, který ve spolupráci s větracím zařízením zajišťuje optimální vnitřní prostředí. Nutností obou systémů se však navyšuje cena domu. Hraniční hodnota měrné potřeby tepla na vytápění je pro pasivní dům 15 kWh/(m2.a), celkové množství primární energie spojené s provozem budovy nesmí překročit 120 kWh/(m2.a). Česká legislativa upravuje pasivní domy normou ČSN 730540.

Historie pasivních domů se datuje do roku 1988, kdy na univerzitě v Lund ve Švédsku vznikla samotná myšlenka pasivních domů. Cílem bylo vyvinout takový dům, který by díky kvalitní izolaci mohl opustit klasický systém vytápění. První pasivní domy byly postaveny v Hesensku a začaly být obývány od roku 1991. Provedená měření ukázala, že hodnoty spotřeby energie (topného tepla) se v průběhu 15 let pohybovaly na úrovní 10 kWh/m2 za rok. Další vývoj se soustředil na vývoj levných pasivních domů. V roce 1996 za tímto účelem vzniklo v Německu profesní sdružení, jež přišlo s koncepcí rekuperace a ventilace všech místností, čímž zcela nahradili konvenční systémy vytápění. Tímto krokem zlevnili domy a jejich provoz natolik, že se staly přístupnými i pro širší veřejnost.

Pasivní domy nepotřebují žádné nákladné a technicky náročné zařízení pro snížení spotřeby energie. Koncepce pasivního domu stojí na prvcích, které snižují závislost objektu na dodávkách energie. Zmenšení energetické náročnosti domu by nebylo možné bez mimořádně kvalitního zateplení, které přináší výbornou tepelnou pohodu prostředí. Větracího systému se zpětným ziskem tepla, který neustále zajišťuje čistý čerstvý vzduch v domě, aniž by vznikal průvan či velké tepelné ztráty. Vzduchotěsné obálky domu a vyloučení tepelných mostů. Dodržením všech těchto kritérií zůstávají konstrukce suché a bezporuchové. Název pasivní domy vychází z principu využívání pasivních tepelných zisků v budově. Jsou to vnější zisky ze slunečního záření procházejícího okny a zisky vnitřní (teplo vyzařované lidmi a spotřebiči). Díky kvalitní izolaci tyto zisky energie „neutíkají ven“ a po většinu roku postačují k zajištění příjemné teploty v místnostech.

Při návrhu a realizaci pasivního domu je důležitá optimalizace základních prvků jako jsou tvar budovy, orientace domu ke světovým stranám, obvodové stěny (konstrukce, vzduchotěsnost, tep. Izolace), výplně otvorů, návrh řízeného větrání. Vhodným navržením těchto těchto prvků lze dosáhnout toho, že konvenční vytápěcí systém není nutný.

Především je u pasivních domů nutné dodržení následujících zásad

- kompaktní tvar budovy – co nejnižší poměr ochlazovaných konstrukcí k objemu budovy. Ideální tvar je koule, z hlediska využití v praxi spíše krychle nebo kvádr
- omezení volně stojících budov, upřednostňování řadové a blokové výstavby (lze spolu využívat i nákladná technická zařízení)
- jižní orientace budovy nezastíněná okolní zástavbou – zvýšení pasivních zisků
- omezení složitých tvarů v konstrukci budovy, které při realizaci mohou vytvářet komplikované detaily a tepelné mosty

Respektováním těchto zásad spolu s kvalitní tepelnou izolací obvodového pláště a utěsněním objektu lze výrazně snížit tepelné ztráty prostupem a tím úplně nahradit klasickou vytápěcí soustavu teplovzdušným vytápěním.

Obvodové konstrukce:

Neprůhledné obvodové konstrukce musí být izolovány tak, aby splnily požadavek na součinitel prostupu tepla U<0,15 W/m2.K. Doporučují se však hodnoty U=0,10 – 0,12 W/m2.K, což je v praxi zabezpečeno vrstvou 30 – 40 cm izolace dle zvolené konstrukce. Konstrukce obvodových stěn mohou být v pasivním domě jakékoliv (zděné, betonové, dřevěné…). Jako izolaci lze použít klasické dostupné materiály (minerální vlny, polystyren, PUR pěny) nebo přírodní materiály (dřevovláknité izolace, lněné či konopné izolace, slámu, ovčí vlnu…)

Výplně otvorů

Jejich velikost, rozmístění, vlastnosti a napojení na neprůhlednou konstrukci mají zásadní vliv na celý dům (na jeho estetické, funkční i energetické vlastnosti). Tepelné ztráty výplněmi otvorů musí být co nejmenší, pro dosažení hodnoty součinitele prostupu tepla osazeného okna UW,eff < 0,85 W/(m2K) musí být dodrženo:
-zasklení Ug < 0,6 W/(m2K) – kvalitní trojskla vyplněná plynem, dvojskla potažená folií, dvojitá okna, solární diodová okna (novinka mezi okny, mají i své nevýhody – velký podíl rámu).
-omezeny tepelné mosty v místě osazení skla do rámu (řeší výrobce oken zasazením rámečku okna co nejvíce do rámu) a okna do stěny (řeší se osazením okna do venkovní izolace)
-součet solárních zisků za celý rok by měl být vyšší než tepelné ztráty zasklením.

Pasivní solární zisky jsou výrazným příspěvkem k pokrytí potřeby tepla na vytápění. Proto je důležitá vhodná orientace-ideální je jižní orientace, na již realizovaných stavbách bylo však dokázáno, že mírné natočení domu (do 10°) má na sluneční zisky minimální vliv. Kvalita zasklení oken je důležitější než množství prosklených ploch. Zvětšování oken nevede k úsporám (vyšším solárním ziskům), spíše kvůli přebytkům slunečního tepla dochází k přehřívání interiéru. Vhodné je prosklení zastínit stínícími prvky nebo venkovními žaluziemi. Nejjednodušším zastíněním v letním období je zvětšený přesah střechy, římsy, markýzy, listnaté stromy atd.

Neprůvzdušnost

V pasivním domě je zapotřebí dosáhnout vysokou neprůvzdušnost. Malými otvory a netěstnostmi uniká teplo a současně hrozí nebezpečí kondenzace vnitřní vlhkosti v konstrukci a tím je ovlivněna jejich životnost. Vzduchotěsnou vrstvu mohou tvořit např. konstrukční desky nebo parotěsnící folie u dřevostaveb, vnitřní omítky bez prasklin u masivních staveb. Spojitá vzduchotěsná vrstva musí být precizně vyhotovena. Ke kontrole vzduchotěsnosti stavby slouží tzv. test neprůvzdušnosti (blower door test). Princip měření – ventilátor ve vstupních dveřích či v okně vytváří v objektu podtlak či přetlak a provádí měření. Výsledkem je množství vyměněného vzduchu za hodinu. Tato hodnota je u pasivních domů menší než 0,6/h (u nízkoenergetických domů menší než 1,0/h). To znamená, že při tlakovém rozdílu 50 Pa se přes netěsnosti nesmí vyměnit více než 60% celého objemu vzduchu v objektu.

Pasivní domy a větrání

Pasivní domy se neobejdou bez kvalitního větrání. Přirozené větrání je pro pasivní domy nevhodné kvůli značným a nekontrolovatelným tepelným ztrátám. K přívodu čerstvého vzduchu je tedy využívána jednotka pro zpětné získávání tepla z odpadního tepla (rekuperací). Zařízení na dohřev vzduchu (teplovzdušné vytápění) nebo otopný systém je využíván jen v období nízkých venkovních teplot. Díky vysoce účinnému rekuperačnímu výměníku (s účinností min. 75%) je vzduch ohříván na teplotu blízkou pokojové teplotě i v nejtužších mrazech. Dohřát je pak potřeba jen pár stupňů. Pro správnou funkci musí být systém nuceného větrání navržen i proveden kvalitně. Pro přívod čerstvého vzduchu do objektu se osvědčilo předehřívání (v létě ochlazování) vzduchu v zemním registru. Zemní registr je potrubí (zpravidla průměru 200 mm) uložené v zemi v hloubce okolo 2 m, kterým se přivádí vzduch do vzduchotechnické jednotky. V této hloubce 2 m je relativně stabilní teplota. V zimě slouží zemní registr jako protimrazová ochrana jednotky a šetří teplo na dohřev vzduchu a v létě při vysokých venkovních teplotách funguje jako přirozená klimatizace.

Výhody systému

-množství větraného vzduchu je přesně dávkováno, není nutné větrat okny a nevzniká průvan
-vzduch v interiéru je neustále čištěn průchody přes filtry VZT
-špatný vzduch z koupelny, kuchyně, WC po průchodu výměníkem objekt ihned opouští
-vysoký účinek rekuperačního výměníku tepla, min. 75%
-minimální teplotní rozdíly v místnostech, vzduch rovnoměrně prochází celým prostorem (v jednom místě je vzduch nasáván, na jiném vyfukován).

Doplňkové zdroje tepla, ohřev TUV:

Pasivní domy nemají nulovou roční spotřebu tepla na vytápění, ale je dostatečně nízká i na použití teplovzdušného vytápění. To je v ČR nejpoužívanější doplňkový zdroj tepla. Např. v Rakousku jde vývoj úplně jinou cestou. Pasivní domy jsou vybavovány pouze klasickým větráním s rekuperací tepla a tento systém je doplňován o teplovodní vytápění (podlahové, či stěnové). Tento systém vytápění je sice levnější, není však tak pružný. Topné médium je uloženo v akumulační vrstvě, což prodlužuje dobu, kdy podlaha začíná topit a prodlužuje dobu, kdy naopak topí, i když už to není potřeba.

Pro dohřev vzduchu u VZT se nejčastěji používá nízkoteplotní teplovodní ohřívač připojený k zásobníku tepla. Zásobník teplé vody je zpravidla využit na 100% pouze několikrát během dne, a proto po většinu času může být využit pro dohřev vzduchu. Nejčastěji používaný integrovaný zásobník tepla (IZT) umožňuje připojení více zdrojů (solárních kolektorů, krbových kamen, plynového kotle atd. Plní tedy funkci akumulační nádrže s možností více odběrů (teplovodní žebřík, ohřev TUV, vytápění atd.). Použití obnovitelných zdrojů výrazně snižuje spotřebu primární energie (součet spotřebované energie a energie potřebné k její výrobě) a závislost na dodávkách energie, a je proto v pasivních domech ideálním řešením.

Spotřebiče:

Při velmi nízké spotřebě energie na vytápění a ohřev TUV mají podíl na celkové energetické náročnosti budovy také spotřebiče. Díky úsporným spotřebičům (s třídou účinností A, A+, úsporným zářivkám, …) lze spotřebu elektřiny výrazně snížit. Při plánování je dobré dávat pozor na zařízení, které neustále spotřebovává elektřinu (domovní telefon, EZS, EPS, spotřebiče v Stand-by režimu). Připojením teplé vody na myčku a pračku výrazně snižujeme spotřebu elektřiny na ohřev vody ve spotřebiči.

Závěrem je nutné konstatovat, že výstavba nebo rekonstrukce budov na úrovni pasivního standardu není omezena jenom na rodinné domy. V některých případech jsou větší stavby vhodnější než rodinné domy. Školy, nemocnice, administrativní budovy i bytové domy mají velkou výhodu v počtu vnitřních zdrojů tepla (lidí nebo technického zařízení) a také v možnosti použít obnovitelné zdroje energie, kterým by při jednotlivé výstavbě bránila vysoká nákladnost i návratnost. Praxe v sousedním Německu a Rakousku ukázala, že lze s úspěchem rekonstruovat stavby na pasivní a stavět novostavby nejrůznějším způsobem. Nejjednodušším způsobem, jak se vyvarovat vyčerpání přírodních zdrojů je snížit jejich spotřebu. A navíc ještě bydlet ve velmi kvalitních domech či bytech.

Pasivní domy a jejich výhody

- pasivní domy nabízí vyšší komfort bydlení
- extrémně nízké náklady na vytápění
- stálý přívod čerstvého vzduchu bez průvanu
- příjemné teploty v interiéru v létě i v zimě
- kvalitní ochrana konstrukcí
- minimální teplotní rozdíly v místnosti a místnostech (může a nemusí být výhodou)

Použité pojmy:

Rekuperace – zpětné získávání tepla z ohřátého odpadního vzduchu. Teplý vzduch tedy není bez užitku odveden otevřeným oknem ven, ale v rekuperačním výměníku odevzdá většinu svého tepla přiváděnému čerstvému vzduchu.Energetická bilance – rozdíl mezi energetickými vstupy a výstupy (ztrátami) domu za výpočtové období (měsíc, rok).
Měrná potřeba na vytápění – základní ukazatel pro hodnocení pasivního domu. Říká kolik tepla potřebuje dům na jeden rok a pro snadnější porovnání se přepočítává na 1 m2 plochy.
Tepelná ztráta – teplo, které z vytápěného prostoru uniká přes obvodové konstrukce a větráním. Je to zároveň množství tepla, které musí být do domu dodáno, aby byla zajištěna tepelná pohoda i v zimě.
Tepelné zisky – teplo, které vytápěný prostor získává jinou cestou než otopnou soustavou, tzn. Slunečním zářením a tepelnými zisky z vnitřních zdrojů, jako jsou například elektrické spotřebiče a uživatelé (metabolické teplo).
Součinitel prostupu tepla U – udává množství tepla, které projde konstrukcí o ploše 1m2 při rozdílu venkovních a vnitřních teplot 1°C.
Primární energie – když ke spotřebované energii připočteme množství energie k její výrobě spotřebované, dostáváme skutečnou anebo primární energii. Například u vytápění elektřinou po započtení ztrát v rozvodné síti je primární energie až 3x vyšší, než když použijeme obnovitelné zdroje. Podobně je možné zjistit množství šedé energie (zabudované energie), tedy veškeré energie spotřebované při výrobě určitého materiálu.

Realizované pasivní domy

V nedávné době jsme dokončili výstavbu vzorového pasivního domu v Úvalech u Prahy. V případě zájmu o jeho návštěvu, kontaktujte prosím obchodní oddělení AWIK.