V současné době drahých energií dokola skloňujeme slova jako soběstačnost, úspornost, trvalá udržitelnost, ekologie, ale jak se jim přiblížit? Na co se zaměřit při plánování a stavbě úsporného domu?
Začínáme koncepčně
Mohlo by se zdát logické, že se optám kamarádů a sousedů čím topí a bude se řídit jejich radami. Bohužel to není vhodná cesta, protože se od 1.1.2022 se požadavky na energetickou náročnost budov zásadně zpřísňují a do budoucna nám legislativa povoluje pouze opravdu extrémně “úsporný dům”.1
Začneme základní koncepcí návrhu rodinného domu. Úsporu domu v budoucích letech nám nejvíce ovlivní vhodně zvolený architektonický návrh budovy optimalizovaný pro dané místo, vhodná kombinace účinných technologií a případně i využití obnovitelných zdrojů. Tyto tři zásady by měly být v rovnováze a pochybení u jednoho znamená velké zvýšení nákladů stavby. Základní fyzikální zákony prostě neohneme. Z tohoto důvodu vám odborníci vymlouvají typové projekty. Ty totiž optimalizované většinou vůbec nejsou a ani to pro ně není zpětně možné.
Příklad: u špatně koncipovaného domu nám nepomůže ani metr polystyrenu na fasádě, jak si někteří stavebníci myslí a v dnešní době nevyhoví stávající legislativě – takový dům nezíská průkaz energetické náročnosti s vhodnými parametry a tím ani stavební povolení.
Půlka úspěchu je v tužce architekta
Oslovte architekta či projektanta a chtějte po něm navrhnout úsporný dům, který vytěží maximum z vašeho pozemku. Architektonicky dobře koncipovaný úsporný dům dokážete sami rozeznat. Dům má kompaktní tvar a vnitřní dispozici s vhodným tepelným zónováním. Velmi důležitá je orientace vůči světovým stranám, tedy jak dům na pozemek umístíme. Vstupní prostory, šatny a schodiště se nachází na severní fasádě, kde jsou pouze malá či žádná okna. Naopak k jihu se dům otevírá většími prosklenými plochami a je možné maximálně využít teplo, které nám zdarma posílá slunce. Teplo chceme získávat v zimě, v létě je pro nás naopak velmi důležité řešit vnější stínění, aby se náš dům zbytečně nepřehříval a my nemuseli draze chladit.
Rád navrhuji „pasivní“ stínění pomocí pevných prvků či přesahu střechy, z důvodu nízkých investičních a nulových nákladů na provoz. Takové řešení není vždy možné, či preferované a poté vybíráme z mnoha typů rolet, žaluzií a jiných stínících prvků. Může zde hrát svou roli také velikost pozemku, okolí a s tím související požadavek soukromí.
slunolamy | rolety | žaluzie | síťky stínící (v budoucnu pro klienty připravím samostatný článek – plusy a mínusy konkrétních stínících prvků)
Příklad: architekt po domluvě s investory upraví návrh a místo žaluzií navrhne pasivní stínění. Ušetřené náklady se většinou pohybují v řádu stovek tisíc korun (samotné žaluzie, příprava, zaomítací boxy či speciální překlady nad okny).
Tip: V domě, který primárně vytápějí akumulační kamna musíme tomuto záměru uzpůsobit i základní koncept. Aby se místnost s kamny nepřehřívala, u dřevostavby aby byla dostatečná akumulace tepla, aby cesta se dřevem byla co nejjednodušší atd.
Vybíráme materiály pro úsporný dům
Odborník vám navrhne dobře koncipovaný a úsporný dům s tepelným zónováním a vytěží maximum z vašeho pozemku. V další fázi budete diskutovat výběr vhodné konstrukce a jednotlivých prvků. Na nosné konstrukci úsporného domu bývá 15 a více centrimetrů zateplení. V souvrství střechy, kde jsou ztráty tepla nejvyšší navrhujeme i půl metru izolantu. U oken se s dvojskly již nesetkáváme a osazena budou trojskla. Při návrhu musíme klást důraz na zamezení tepelných mostů a precizně vyřešit neprůvzdušnost obálky stavby. Zní to jednoduše, ale při realizaci to často je oříšek a mnoho stavebních firem neumí tepelným mostům účinně zamezit.
Dřevostavby jsou kapitola sama pro sebe. Pokud upřednostňujete stavby s vůní dřeva, už pro architektonickou studii oslovte projektantanta či firmu, který se na ně specializuje. U dřevěných konstrukcí musíme dbát mnohem větší důraz na kvalitu od samotného projektu po realizaci. U dřevostavby chtějte vždy vypracovat prováděcí projekt (stupeň DPS) včetně všech důležitých detailů. Jejich precizní provedení při stavbě hlídá stavbyvedoucí (autorizovaná osoba), případně váš technický dozor.
Pro rámcovou představu o schopnostech materiálů zabránit únikům tepla přikládám srovnání níže. Představte si stěnu z daného materiálu o šířce viz níže – jejich tepelný odpor je shodný.
- ~650 cm betonu
- ~350 cm cihly plné pálené (staré cihelné zdivo na maltu)
- ~100 cm dřeva
- ~ 50 cm broušené cihly (jednovrstvé obvodové zdivo používané v současnosti)
- ~ 35 cm broušená cihla plněná vatou
- ~ 28 cm minerální vaty (ve vlhkém stavu má horší vlastnosti)
- ~ 18 cm polystyren (EPS, XPS)
- ~ 10 cm polyisokyanurátová pěna (PIR)
- ~ 8 cm fenolické pěny, aerogelu
- ~ 2 cm vakuové izolace
Každý materiál má specifické vlastnosti – akumulace, pevnost, stálost v závistolsti na čase, teplotě či vlhkosti, difuzní odpor, schopnosti zabránit šíření hluku. Nechte si poradit.
Technologie pro moderní český dům
Nelze říct jeden způsob, který by se dal aplikovat na všechny stavby. Jedno řešení bude vhodné pro rozlehlé rodinné sídlo v Krkonoších a úplně jinou koncepci si zvolíme u malého domečku na jihu Moravy. Volbu energetické koncepce vždy uzpůsobuji i klientům. Někdo preferuje bezúdržbový inteligentní systém a jiný zbožňuje zatopit si ráno v akumulačních kamnech a poslouchat praskání dřeva, i když to znamená štípání, nošení dřeva a určitý nepořádek v okolí kamen.
V současné výstavbě se již téměř nikdy nejedná o jeden zdroj vytápění, jak jsme byli dříve zvyklí. Může jít o kombinaci různých technologií pro vytápění, ohřev teplé vody a řešení větrání.
Je nutné najít balanc mezi vstupní investicí a náklady na provoz. Pokud se nám návratnost investice blíží životnosti technologie, je na pováženou, zda takovou investici vůbec uskutečnit.
Vámi zvolený zdroj vytápění ovlivní také jaká otopná tělesa budete mít. Pro krby, krbové vložky, akumulační kamna, plynové kotle jsou vhodnější systémy s radiátory (větší teplotní spád). Pro tepelná čerpadla jsou naopak vhodnější teplovodní podlahová vytápění, protože ohřívají topnou vodu na menší teplotu.
Příklady zdroje vytápění, ohřevu teplé vody:
- tepelné čerpadlo (země-voda, vzduch-voda, voda-voda), kogenerační jednotka, elektrický kotel, elektrické přímotopné kabely či rohože
- plynový kotel
- krbová/akumulační/kachlová kamna či vložka, kamna na pelety s automatickým přikládáním, plynový kotel, a další.
Velikost technické místnosti navrhuji s určitou rezervou, aby při zestárnutí technologie bylo možné doplnění dalších technologií či zdroje. Většinou ji spojím s místností pro domácí práce.
Příklad: Pro drobný „tiny house“ může být vhodné elektrické přímotopné vytápění, které je ale pro větší a nezateplené objekty extrémně nevhodné.
Příklad: vyberete si úsporný typový dům a až v projektu provádění stavby upřesníte, že chcete rekuperaci a taky kamna. Výsledek je, že rozvody rekuperace není kam umístit. Komín bude čnít 3 metry nad střechu, kvůli nemožnosti umístění kamen pod hřeben. V kamnech si nezatopíte, protože když je zapálíte, bude v prostoru za chvíli extrémní vedro. Proto se energetická koncepce musí řešit již v architektonické studii.
Řešení větrání – rekuperace
Zdravé vnitřní prostředí jsme zvyklí v domech zajišťovat pomocí přirozeného větrání okny. Ruku na srdce, jak často ale větráme například v lednu, když je venku -10°C? Věčné dilema s partnerem zda spát s otevřeným či zavřeným oknem. Rekuperace je celkem jednoduché zařízení s rozvody po domě, které větrání zajišťuje za vás. Do obytných místností vám přivádí čerstvý vzduch z venku a znečištěný odvádí. Venkovní studený vzduch se s odpadním sice fyzicky nepotká, ale předá mu své teplo přes deskový výměník. Úspory jsou celkem značné, výrobci udávají zmenšení ztráty větráním o 90-98% energie. V potrubí jsou osazeny filtry, což ocení zejména alergici v období pylu.
Zda chceme mít rekuperaci se musíme rozhodnout již v prvotní fázi projektu, aby bylo kudy rozvody vést. Na trhu je velké množství jednotek s různými funkcemi. Vhodnou vám určí projektant vzduchotechniky přímo v projektové dokumentaci – část D.1.4. – Zdravotní instalace nebo přímo oslovená firma na základě vašich požadavků. Podmínkou je návrh i instalace profesionály pro správně nastavenou regulaci a minimalizování hlučnosti vzduchu proudícího v potrubí. Jako uživatelé pak pouze jednou ročně vyměníme filtry.
Příklad: Na internetu existuje spousta mýtů o rekuperaci. S rekuperací v domě můžete stále větrat i okny, ale částečně tím ztrácíte úsporu.
Tip: Lze ušetřit za okna – v případě rekuperace nemusí být všechna otvíravá a fixní vychází cenově značně levněji a mají subtilnější rámy.
Tip: Pokud nemáme místo pro rozvody vzduchu, je možné do jednotlivých místností instalovat lokální jednotky.
Energie ze slunce
K soběstačnosti a zmenšení nároků na potřebu energie objektu může pomoci vlastní solární elektrárna. Důležitý je poměr vyrobené a spotřebované energie v denním a ročním cyklu, čemuž můžeme pomoci akumulací energie do baterie či horké vody. Baterie může po určitou dobu sloužit jako záloha proti blackoutu pro kritickou infrastrukturu domu (čerpadlo pohánějící vodu v otopné soustavě, čerpadlo vody ze studny, svícení, lednice).
Tip: 1 kus solárního panelu o průměrném výkonu 330 Wp vyrobí ročně asi 330 kWh elektřiny v hodnotě 500–650 Kč.3
Dlouhodobý a spolehlivý provoz fotovoltaické elektrárny bývá pokládán za samozřejmost, bohužel to tak vždy není. Firem montujících solárních solární panely se vyrojilo značné množství, ale jen zlomek má dostatečné znalosti a zkušenosti s návrhem dlouhodobě a dobře fungujícího systému. Buďte proto velmi obezřetní při vybírání dodavatele. Pokud budete mít při volbě šťastnou ruku, budou vás vždy po východu slunce hřát nejen sluneční paprsky, ale i dobrý pocit ze smysluplně vynaložených peněz.
Tip: Energie ze slunce nutně neznamená investice v řádu stovek tisíc, je možný i jednoduchý systém několika kusů panelů, regulátoru pro ohřev teplé vody v bojleru. Sprchujete se celý rok a od března do listopadu můžete za teplou vodu značně ušetřit.
Tip: I částečná soběstačnost je velmi drahá záležitost, která ale má myšlenkový avantgardní přesah a v případě black-outu může být doslova k nezaplacení.
Slovo architekta závěrem
Víme tedy, že jedno universální řešení na úsporný dům neexistuje. Jedná se vždy o soubor zásad, které by měly být naplněny pro dané místo a záměr. Návrhem by vás měl primárně provést váš architekt, projektant či jeho specialisté, kteří navrhnou optimální řešení pro vaši situaci. Problematika je to komplexní a s příchodem nové legislativy jsou technologie instalované do rodinných domů čím dál komplikovanější. Vždy doporučuji bavit se primárně s odborníky a vyslechnout si více názorů. Při volbě zdroje a distribuce tepla neexperimentovat a volit funkční a ověřená řešení. Občas zaznamenám snahu o obcházení legislativy. Možné to je, ale ve výsledku to brzy zaplatíte sami na budoucí spotřebě.
Zdroje:
1. Domy které bylo možné dříve stavět, už nyní nepostavíme z legislativních důvodů. Vyhláška 264/2020 Sb. Účelně používám termín úsporný dům, který nedefinuje vyhláška (myslím tím budovu s velmi nízkou energetickou náročností, jejíž spotřeba energie je ve značném rozsahu pokryta z obnovitelných zdrojů) užívám pouze pro lepší porozumění tématiky veřejností, které článek adresuji.
2. Grafika energetického desatera – Akademie Centrum pasivního domu, z.s.
3. Michal Klečka, GWL power