preskočiť na hlavný obsah

Čo je energeticky pasívny dom

/up/images/featured/images/0-cojepatopasivnydom.jpg

Energeticky pasívny dom (ďalej len EPD alebo pasívny dom) je dom, ktorý v zime aj v lete poskytuje vysokú kvalitu vnútorného prostredia a súčasne umožňuje výrazne znížiť spotrebu energie na vykurovanie a prevádzku vôbec. Nepotrebuje konvenčné vykurovanie či klimatizáciu a svojou úspornosťou šetrí aj prírodné zdroje.

Pasívny dom je vlastne kvalitný nízkoenergetický dom. V zime sú jeho straty tepla (či už únikom cez stavebné konštrukcie alebo vetraním) také nízke, že na udržanie tepelnej pohody v interiéri stačí (s výnimkou najchladnejších dní roka) pasívne využiť teplo zo zdrojov, ktoré sú k dispozícii v dome. Slnečné žiarenie dopadajúce cez okná a teplo vytvárané domácimi elektrospotrebičmi či obyvateľmi pokryje väčšiu časť tepelných strát. Zvyškovú potrebu tepla pokryje vetrací systém pasívny dom sa teda zaobíde bez „aktívneho" vykurovania. K pohode prispieva aj vyššia teplota povrchu stien a okien z obvodových konštrukcií nesála chlad. Dostatočná izolačná vrstva, vetranie s rekuperáciou a účinné zatienenie okien znižujú nežiadúce zisky tepla v letnom období natoľko, že na zabezpečenie tepelnej pohody nepotrebujeme klimatizáciu.

Nevyhnutnou súčasťou pasívnych domov je systém riadeného vetrania so spätným získavaním tepla, ktorý zabezpečuje stály prívod čerstvého vzduchu a odsávanie vzduchu vydýchaného a znečisteného.
Odvádzaný vzduch odovzdáva svoje teplo privádzanému vzduchu vo výmenníku tepla, pričom nedochádza k ich vzájomnému premiešaniu. V chladných dňoch potom postačuje dohrievanie vetracieho vzduchu a iné vykurovanie nie je potrebné. Priblížme si to názorným príkladom: na vykúrenie izby s plochou 10 m2 v takomto dome stačí tepelný výkon 100 Wattov, teda výkon jednej žiarovky „stovky".

Porovnanie domov podľa potreby energie

Keď hovoríme o autách, zaujíma nás ich prevádzková úspornosť. Energetickú úspornosť budovy určuje najmä merná potreba tepla na vykurovanie. Stanovuje sa v kilowatthodinách na meter štvorcový úžitkovej plochy a rok (kWh/m2.a, kde „a" znamená rok) a vyjadruje, aké množstvo tepla je potrebné dodať pre udržanie tepelnej pohody v budove na jednotku úžitkovej plochy za rok. Merná potreba tepla na vykurovanie je hodnota vypočítaná (a nezávislá od správania sa obyvateľov či od náhodných klimatických extrémov), merná spotreba udáva množstvo skutočne spotrebovanej energie na meter štvorcový a rok.

Výhody energeticky pasívneho domu

Energetická efektívnosť

Energeticky pasívny dom dosahuje takmer 90-percentnú úsporu nákladov na vykurovanie v porovnaní s bežnými novostavbami (pri čiastočne zvýšených investičných nákladoch). Kvalitu vnútorného prostredia zabezpečujú vyspelé technické zariadenia s nízkou spotrebou energie. Samozrejmosťou je, že aj ostatné spotrebiče v takejto budove sú energeticky úsporné (kvalitné chladničky, kompaktné žiarivky a pod.).

Vysoká kvalita vnútorného prostredia

Stály prívod čerstvého vzduchu zabezpečuje systém riadeného vetrania s rekuperáciou. Nedochádza pritom k nedostatočnému či nadmernému vetraniu, nehrozí prievan ani nepríjemné prúdenie chladného vzduchu. Privádzaný vzduch je filtrovaný, dohrievaný alebo ochladzovaný, zatvorené okná utlmia takmer všetok hluk zvonka. Kladom je aj rovnomerná vnútorná teplota a povrchy stien i okien s príjemnou teplotou.

Ochrana pred letným prehrievaním

Tepelnoizolačné vlastnosti stien, strechy a okien znižujú riziko prehrievania budovy v letnom období. Privádzaný čerstvý vzduch môže byť o niekoľko stupňov ochladený v zemnom výmenníku tepla a vonkajšie tienenie zasklených plôch znižuje v lete tepelné zisky zo slnka.

Vysoká kvalita stavby

Dôsledné vypracovanie projektovej dokumentácie a dodržanie navrhovaných  parametrov budovy, nevyhnutné pre dosiahnutie štandardu EPD, prinesie investorovi mimoriadny užívateľský komfort a vysokú životnosť stavby.

Inovatívnosť

Koncept EPD je riešením, ktorý zodpovedá požiadavkám súčasnej doby aj blízkej budúcnosti. Nie je „módnym" výstrelkom, ale predstavuje reálnu cestu rozvoja stavebníctva a naznačuje možnosti rádového zvýšenia efektívnosti v tomto sektore.

Ochrana investície

Kategorie domov podľa ročnej mernej potreby tepla na vykurovanie:
Staršia zástavba    cca 200 kWh/m2.a (a viac)
Súčasné novostavby    cca 100 kWh/m2.a
Energeticky úsporný dom    50 -70 kWh/m2.a
Nízkoenergetický dom    30 50 kWh/m2.a
Trojlitrový dom    15 30 kWh/m2.a
Energeticky pasívny dom    5 15 kWh/m2.a
Nulový dom menej ako    5 kWh/m2.a

Energeticky pasívny dom je síce investične náročnejší než bežná stavba, ale ani pri predpokladanom zvyšovaní cien energií sa nemusíme obávať, že by sme finančne nezvládli jeho prevádzku. A hodnota takéhoto domu bude o pár rokov oveľa vyššia než hodnota dnešných „obyčajných" novostavieb, ktoré budú odkázané na radikálnu a drahú prestavbu aj vzhľadom na neúnosne vysoké prevádzkové náklady.

Konštrukcie EPD

Typické konštrukcie používané pri stavbe EPD

Pri stavbe pasívneho domu je možné použiť všetky bežné typy obvodových a nosných konštrukcií. Treba ich však navrhnúť tak, aby spĺňali požadované parametre: hodnota súčiniteľu prechodu tepla U by mala byť nižšia ako 0,15 W/m2K a konštrukčné riešenie s minimalizáciou tepelných mostov.

Tradičná murovaná konštrukcia v jednej konštrukčnej vrstve spája tri základné funkcie obvodových stien: nosnú, tepelnoakumulačnú a tepelnoizolačnú ale vždy jednu z nich „zanedbáva". Masívna tehla (pálená či vápenno piesková) má dobrú nosnosť i akumulačnú schopnosť, tepelnú izoláciu však musíme zabezpečiť doplnkovou izolačnou vrstvou.

Ďalšie masívne konštrukcie sú u nás menej bežné. Steny z liateho betónu s vonkajšou izoláciou spĺňajú požadované parametre, no je potrebné sa vysporiadať s problematickým kotvením izolácií s hrúbkou okolo 25 cm. Ľahké betónové tvarovky sú riešením ohľaduplnejším k životnému prostrediu (majú podstatne menšiu spotrebu cementu) a poslúžia podobne ako obyčajné tehly. Niektorí dodávatelia odporúčajú ich kombináciu s vnútornou izoláciou. V takom prípade je problematické vylúčiť tepelné mosty a nízka akumulačná schopnosť znemožňuje efektívne pasívne využiť solárnu energiu.

Ľahká drevená konštrukcia je veľmi vhodná pre energeticky pasívne domy. V typickom prípade nosnosť zabezpečujú drevené stojky, z vnútornej aj vonkajšej strany opláštené doskami na báze dreva. Priestor medzi nimi vypĺňa tepelná izolácia. Akumulačnú schopnosť v takýchto domoch zabezpečujú masívne podlahy či vnútorné steny, ľahký „obal" stavby to neumožňuje.

Základy a strecha

Na strechy kladieme v pasívnych domoch obdobné požiadavky ako na obvodové steny a zväčša postačia bežné konštrukcie, kde zväčšíme hrúbku izolácie. Problémom môže byť príliš členitá strecha.

Základové konštrukcie pasívnych domov sa od bežných stavieb líšia kvalitnou tepelnou izoláciou (v EPD už nemôžeme zanedbať tepelnú stratu prechodom cez podlahu) a dôsledným vylúčením tepelných mostov aj za cenu zložitejších detailov či použitia náročnejších materiálov ako penové sklo či extrudovaný polystyrén.

Vylúčenie tepelných mostov je jedno z najdôležitejších opatrení pri návrhu konštrukcií EPD. Tepelný most je miesto v obalovej konštrukcii budovy, kadiaľ uniká podstatne viac tepla než v jeho okolí. Pri dobre izolovanom objekte môžu takéto úniky tvoriť značnú časť tepelných strát a okolie tepelného mosta sa môže ochladiť natoľko, že tam dôjde až ku kondenzácii vodnej pary.

Okná, vonkajšie dvere a zasklené steny

Kvalitné okná sú nevyhnutnou podmienkou dosiahnutia štandardu EPD. Súčiniteľ prechodu tepla okna (teda zasklenia a rámu spolu) by mal byť menší ako 0,85 W/m2.K. Dodržanie vysokých požiadaviek na tepelnoizolačné parametre okien je predpokladom pre vysokú kvalitu vnútorného prostredia. Nevzniká nepríjemné sálanie chladu zo studeného okna. Takéto kritériá spĺňajú izolačné trojsklá alebo dvojsklá s izolačnou fóliou vo vnútri, vyplnené kryptónom alebo argónom. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať aj okenným rámom. Bežné okenné rámy majú súčiniteľ prechodu tepla U medzi 1,60 a 2,20 W/m2.K. Vzhľadom na to, že rámy predstavujú 20 30 % plochy otvoru, je dôležité, aby ich súčiniteľ prechodu tepla bol okolo 0,80 W/m2.K

Náležitú pozornosť treba venovať aj výberu vstupných dverí: musia byť tesné, musia zabraňovať únikom tepla a zároveň musia spĺňať aj bezpečnostné požiadavky.

Pasívne využívanie slnečnej energie

Využívanie slnečnej energie je v EPD dôležitou funkciou zasklených plôch. Slnečné žiarenie preniká cez okná a zohrieva vnútro domu, v pasívnom dome tým pokryje spravidla až tretinu potreby tepla na vykurovanie. Je však potrebné, aby južne orientované zasklenia prepúšťali aspoň polovicu energie slnečného žiarenia do interiéru koeficient g („solárny faktor zasklenia") by mal byť väčší než 0,5. Pri použití takejto kvality zasklenia počas zimných slnečných dní získame dokonca viac tepla ako v noci cez ne stratíme, navyše slnko nás za oknom hreje, aj keď je vonku mráz.

V lete sa snažíme tepelné zisky zo slnka znížiť vonkajšie zatienenie okien je zväčša nevyhnutnosťou a k zlepšeniu môže prispieť aj rôzna kvalita zasklení podľa orientácie k svetovým stranám.

Technika v EPD

Vetrací systém s rekuperáciou tepla

Riadené vetranie so spätným získavaním tepla (tzv. rekuperáciou) je nevyhnutnou súčasťou energeticky pasívnych domov. Zabezpečuje prísun požadovaného množstva čerstvého vzduchu, filtruje ho a podľa potreby ohreje. Zároveň z domu odvádza znečistený vzduch a v zime jeho teplo odovzdáva privádzanému vzduchu. Vetracia jednotka s rekuperáciou znižuje tepelné straty vetraním bez ich zníženia nemožno postaviť dobre fungujúci pasívny či „trojlitrový" dom. Reálna účinnosť rekuperácie by mala byť aspoň 80%.

Zemný výmenník tepla

Na zníženie energetickej náročnosti sa často buduje tzv. zemný výmenník tepla (niekde sa označuje ako zemný register, zemný kolektor), ktorý vo vykurovacom období predhrieva čerstvý vzduch privádzaný k vetracej jednotke. V letnom období je naopak možné využívať ho na ochladenie privádzaného vzduchu zem v dvojmetrovej hĺbke má počas roka pomerne stálu teplotu.

Zdroje energie pre EPD

Vykurovanie, príprava teplej vody a prevádzka domácich spotrebičov vyžadujú aj v pasívnom dome isté množstvo energie. Tepla na vykurovanie a ohrev vody nepotrebujeme veľa, preto si môžeme dovoliť vykurovať aj elektrinou.

Tepelné čerpadlá znížia spotrebu elektriny ako zdroja tepla na tretinu až pätinu, podľa typu, čo umožňuje samotný princíp tepelného čerpadla. Teplo prostredia (z vody, z pôdy alebo zo vzduchu) efektívne využíva a zabezpečuje vykurovanie a prípravu ohriatej pitnej vody (ďalej len OPV).

Slnečné termické kolektory slúžia taktiež na prípravu OPV a podporu vykurovania, no v zime je ich prínos pomerne malý (museli by sme mať veľmi veľké plochy kolektorov).

Slnečné fotovoltaické kolektory premieňajú slnečné žiarenie priamo na elektrickú energiu. Vstupná investícia je zatiaľ pomerne vysoká, no mnohé pasívne domy vo svete si práve touto technológiou zlepšujú svoju energetickú bilanciu. Poznáme domy, ktoré do siete dodajú viac elektriny, než spotrebujú.

Kachle a kozuby tiež využívajú obnovitelný zdroj energie a spaľovanie biomasy je neutrálne z hľadiska bilancie CO2 ide o ekonomicky aj ekologicky atraktívne riešenie, ale aj o zaujímavý architektonický prvok v interiéri. Zaujímavým riešením sú piecky na lieh, ktoré nepotrebujú komín a môžu poslúžiť aj ako záložný zdroj tepla.

Vysoká kvalita stavby

Energeticky pasívne domy môžu mať rôzne konštrukcie, no je tam jeden spoločný menovateľ: musia byť realizované tak kvalitne, aby ich parametre zodpovedali „teoretickým" hodnotám a ani s odstupom času sa nezhoršovali. Problémom býva najmä požadovaná vzduchotesnosť objektu a vylúčenie tepelných mostov.

Kvalita izolácií

Tepelné izolácie pasívnych domov majú neobvyklú hrúbku. Z toho vyplývajú aj problémy pri ich uchytení ale ani kotviace prvky by nemali spôsobovať väčšie tepelné mosty. Tepelnú izoláciu musíme spravidla chrániť pred vlhkosťou a ideálne je, keď izolácie stien, strecha a podlahy na seba nadväzujú a vytvárajú okolo interiéru neprerušený tepelnoizolačný obal.

Vzduchotesnosť domu

Nevyhnutnou podmienkou správneho fungovania a účinnosti systému riadeného vetrania a teplovzdušného vykurovania je vysoká tesnosť obvodového plášťa budovy. Vzduchotesnosťou predchádzame nežiaducim únikom tepla, ale zamedzujeme aj prenikaniu vlhkosti do konštrukcie a následným poruchám stavby.

Pri masívnej konštrukcii sa vzduchotesnosť ľahko dosiahne vnútornou a vonkajšou omietkou. Osobitnú pozornosť však treba venovať styku okenných otvorov s obvodovým plášťom a miestam, kde je obvodový plášť prerušený prestupujúcimi konštrukciami, ako sú rôzne inštalácie.

Test vzduchotesnosti budovy, tzv. Blower-Door test (ďalej len BDT) je nevyhnutný pre zistenie stupňa vzduchovej priepustnosti plášťa budovy pri tlaku 50 Pa pre presný výpočet tepelných strát a teda návrh vykurovacieho systému. Netesnosti v energetickom plášti budovy zhoršujú kvalitu stavby. BDT umožní ich lokalizáciu a je predpokladom pre ich úspešné odstránenie ešte pred ukončením stavby. Intenzita výmeny vzduchu pri konštantnom tlakovom rozdiele 50 Pa (n50) by nemala prekročiť hodnotu 0,6-násobok celkového objemu vzduchu meraného objektu za hodinu.

Riešenie bez tepelných mostov

Vylúčenie tepelných mostov je pre pasívne domy veľmi dôležité a musí byť riešené už vo fáze projektu. Typické tepelné mosty vznikajú medzi masívnou stenou a základom, v ostení okna, pri napájaní strechy alebo stropu ku stene či pri konštrukciách balkónov. V pasívnom dome sú vylúčené či aspoň minimalizované (napríklad riešením balkóna ako samonosnej konštrukcie oddelenej od izolovanej časti domu). Tepelný most však vzniká aj v rohoch stavby členitá kompozícia nie je pre pasívne domy príliš vhodná.

Termovízne snímkovanie ukáže na realizovanom objekte tepelné mosty, ktoré spôsobila chyba v projekte, nedbalá realizácia alebo netesnosť. V mnohých prípadoch sa tieto chyby dajú ešte odstrániť prípadne zmenšiť.

Environmentálna kvalita

Energeticky pasívne domy sú spravidla aj architektúrou ohľaduplnou k prostrediu už len tým, že potrebujú na prevádzku menej energie než bežná stavba. Často sa v nich však používajú aj alternatívne stavebné materiály, napríklad izolácie z prírodných vlákien alebo z recyklovanej celulózy.

Ing.arch. Henrich Pifko, PhD., Ing. Ľubica Šimkovicová, Ing.arch. Lorant Krajcsovics, Ing.arch. Tatiana Pifková, Ing.arch Patrik Martin, Ing.Vladimír Šimkovic a kolektív Inštitútu pre energeticky pasívne domy
Foto: iEPD, BoKlok,SXC.hu,presse.hausder-zukunft.at /Lang Consulting, archív redakcie 

zdroj: Dom a Bývanie

Páčil sa vám článok?

áno: 190     nie: 170

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby