1. Pasivní dům - co potřebujete vědět?

Pasivní domy jsou stavěny na principu maximálního využití solárních a dalších obnovitelných zdrojů energie tak, aby tepelné ztráty byly minimální a prakticky se nemusely topit ani chladit.

1.1. Historie pasivních domů

Počátek konceptu pasivních domů se datuje do roku 1991, kdy jej vyvinuli a poprvé realizovali profesoři Bo Adamson ze Švédska a Wolfgang Feist z Německa na Housing Institute v Darmstadtu. Tito dva výzkumníci vyvinuli svůj koncept prostřednictvím četných projektů sledováním a analýzou experimentálních objektů po dobu několika let, aby s jistotou potvrdili, že nápad funguje i v praxi a může být realizován za rozumnou cenu. Myšlenka extrémně energeticky účinného domu si rychle získala zastánce a rychle se rozšířila se po Německu a Skandinávii a již v roce 1998 se tam stala stavebním standardem. První nájemníci pasivních domů označili pobyt v těchto objektech za velmi příjemný. Z nějakého důvodu se však v Americe pasivní domy „nechytají“, bez ohledu na veškeré výhody, které poskytují.

1.2. Který dům se dá považovat za pasivní?

Výraz pasivní dům zná většina lidí, ale méně z nich ví, jak přesně vysvětlit, co tento pojem znamená. Tento typ domu se nazývá pasivní, protože je postaven na principech maximálního využití solární energie a dalších obnovitelných zdrojů tak, aby byly minimalizovány tepelné ztráty, takže prakticky není potřeba chlazení a vytápění, tedy spotřeba další energie. Pasivní domy jsou tedy optimálně ekonomické; Náklady na jejich stavbu jsou o něco vyšší, ale velmi rychle se vrátí (odhady jsou 7-10 let), protože roční náklady na vytápění a chlazení se snižují až neuvěřitelných 10x! Toto snížení nákladů vyplývá také z kompaktního designu, který je v zásadě založen na celistvosti objemu. Konkrétně, čím je budova členitější, tím více je vnějších stěn a tím více povrchů, přes které se ztrácí teplo. K vytápění nebo chlazení takového domu se navíc nepoužívají žádná fosilní paliva, čímž se zamezí takzvaným emisím oxidu uhličitého. Stručně řečeno, jde tedy o ekologickou stavbu, pro kterou jsou použity pouze přírodní materiály a obnovitelné druhy energie, což nejen snižuje náklady, ale také šetří životní prostředí a neobnovitelné zdroje.

1.3. Výhody pasivního domu

Za velkou výhodu, možná největší, je považován nadstandardní komfort, pohodlí a kvalita života v souladu s přírodou a přírodními materiály. Výstavba pasivních domů přispívá k ochraně životního prostředí. Další výhodou jsou velmi nízké náklady na udržení vysoké úrovně komfortu v létě i v zimě. Pasivní domy vypadají jako jakékoliv jiné, protože v architektonickém a stavebním smyslu, přesněji po stránce projektové a konstrukční, nemají absolutně žádná omezení ani zvláštní předpoklady. Dbá se pouze na to, aby všechny konstrukční a ostatní prvky domu byly v souladu se standardy pasivních domů a aby jejich objem byl co nejkompaktnější.

1.4. Nevýhody pasivního domu

Pasivní domy nemají prakticky žádné nedostatky, až na větší počáteční investici, která se vzhledem k extrémně nízkým nákladům na provoz zařízení velmi rychle vrátí. Můžete také žádat o státní dotace, protože většina zemí podporuje výstavbu ekologických domů. Platí to i pro ČR a project Nová zelená úsporám. Nevýhodou však může být, že pasivní dům nemůže mít balkony, přístřešky, nástavby či přístavby, suterén nebo garáž. Všechny tyto prvky představují potenciální zdroje vyšších tepelných ztrát, proto není možné zajistit požadovanou, tedy roční spotřebu energie na vytápění, která musí být nižší než 15 kWh/m².

1.5. Nízkoenergetický vs. pasivní dům

Rozdíl mezi těmito kategoriemi vyplývá z přísných norem stanovených pro obě varianty, kdy pasivní vytápění může překročit 14,5 kWh/m² a nízkoenergetický dům 15,5 kWh/m². Tento minimální rozdíl je sám o sobě velmi bizarní a problematický, protože v praxi je rozdíl 1 kWh/m² nepostřehnutelný. Tento minimální rozdíl v přípustné spotřebě mezi pasivním a nízkoenergetickým domem je dokonce roven přípustné toleranci výpočtu. To vše samozřejmě neznamená, že nezáleží na tom o jaký typ domu se jedná, ale spíše naznačuje nepřiměřené nastavení limitu třídy energetické účinnosti. Oba dva typy musí být postaveny kompaktně, využívat pouze obnovitelné zdroje energie, být vhodně umístěny na pozemku atd. Normy jsou zde tedy mírně zavádějící a rozdíl je minimální. Patrný je například v provedení detailů, tloušťce a typu tepelné izolace atd.

2. Standard pro pasivní domy

Pro stavbu pasivních domů existují relativně přesně definované normy. Pouze pokud dům splňuje všechny, lze jej kategorizovat jako pasivní. Tyto normy jsou následující:

• roční spotřeba na vytápění nesmí překročit 15 kWh / (m2a);

• izolace opláštění budovy musí mít tepelnou propustnost stavebních prvků menší než 0,15 W / m2K (v praxi se skutečně používá tepelná propustnost pod 0,10 W / m2K);

• dům nesmí mít tepelné mosty (ψ ≤ 0,01 W/mK);

• těsnost musí být na nejvyšší úrovni a kontrolovaná tlakovou zkouškou (norma DIN EN 13829) a hodnota n50 při tlakovém rozdílu 50 Pa nesmí překročit 0,6 h -1;

• zasklení musí být provedeno tak, aby Uw bylo 0,8 W / (m2K) nebo méně (při g≥50 % podle DIN 67507), aby byl zajištěn čistý tepelný zisk i v zimě;

• okenní rámy musí mít hodnotu Uf 0,8 W / (m2K) nebo méně (DIN EN 10077);

• při ohřevu užitkové vody jsou povoleny velmi malé tepelné ztráty;

• efektivní využití elektřiny pro domácí spotřebiče (stroje a zařízení A a A +);

• větrání s rekuperací tepla s nízkou spotřebou elektrické energie;

• roční spotřeba primární energie nižší než 120 kWh / (m2a);

• roční spotřeba elektřiny menší než 18 kWh / (m2a).

3. Návrh pasivního domu

Pokud chcete pasivní dům, nestačí jen sestavit seznam takto taxativně vyjmenovaných komponent. Abyste dosáhli standardu, musíte mít ucelený architektonický a také stavební plán, který všechny prvky smysluplným a účelným způsobem spojí dohromady - důležité jsou detaily jako je fasáda, střešní krytina, okna atd. Vzhledem k tomu, že pasivní domy mají tak specifické standardy, bez znalostí, zkušeností a dovedností odborníků je téměř nemožné vytvořit harmonický a homogenní celek, který by byl zároveň praktický, ekonomický, udržitelný a trvanlivý. K tomuto druhu výstavby nelze přistupovat ad hoc.

3.1 Pasivní a aktivní přístup

Pasivním přístupem je využití přirozených podmínek prostředí jako je např. topografie a oslunění místa, druh zastínění a vhodné architektonické řešení, ve kterém je dodržena kompaktnost tvaru budovy, optimální tloušťka fasádních vrstev, speciální tepelná izolace, montáž oken a dveří s minimální tepelnou vodivostí a všech ostatních, neméně důležitých komponent.

3.2. Orientace na pozemku

Správná orientace domu zajišťuje úspěšné využití tepla slunečního záření zejména v zimním období. Kromě směrování oken je důležitá i orientace fasády, znalost specifik ročních období v dané oblasti a každodenního pohybu slunce. V zásadě platí pravidlo, že na severní fasády se osazují menší okna, na jižní větší. Dále následují východní a západní fasády, které jsou ráno a odpoledne vystavené slunci. Rozdíly v osvětlení fasád jsou velmi patrné během ročních období, zejména na jihu, který není po celou dobu nejsvětlejší a nejteplejší, jak se obvykle soudí. Je tomu tak v zimě, ale v létě jsou východní a západní fasády jistě exponovanější. To vše by mělo být velmi důležité a na půdorysu dobře viditelné. Toto vše ovlivňuje i výběr pozemku, protože existují pozemky, kteří svou nepříznivou orientací neumožňují správné umístění domu nebo jeho stavbu. Nejdůležitější je, aby obytné části obytného prostoru byly správně nasměrovány a aby měly velká okna „co nejjižněji“, protože podíl sluneční energie na vytápění objektu je až 40%.

3.3 Překážky na pozemku

Kromě správné orientace je velmi důležité, aby se před jižní fasádou nenacházely architektonické nebo přírodní překážky, které by bránily průchodu slunečního záření a světla k oknům. Proto je nežádoucí, aby se větší a husté stálezelené stromy či keře sázely přímo před fasádou. Pokud už chcete mít stromořadí přímo u domu, opadavé dřeviny jsou dobrým kompromisem, protože v zimě zůstávají bez listí udělají místo slunečním paprskům.

3.4. Skladování solární energie

Teplo musí být skladováno, aby bylo možné později ho využít. To je důležité zejména pokud je dům napájen fotovoltaickou energií, protože několik po sobě jdoucích dní bez slunce povedou ke ztrátě proudu. Při slunečných dnech se přebytečná energie ukládá do kolektorů a poté je vám k dispozici v zatažených a deštivých dnech, kterých je v zimě a na podzim mnoho. Masivní materiály jako jsou hlína, beton nebo cihla navíc dovedou naakumulovat energii a poté jí sálat skoro celou noc.

3.5. Pasivní dům má kompaktní objem

Každá budova ztrácí většinu tepla skrze svou fasádu nebo vnější plášť. Tyto ztráty se nazývají přenosové ztráty. Čím větší je plocha vnějšího pláště, tím větší jsou přenosové ztráty. Při navrhování pasivních domů proto platí zlaté pravidlo jednoduchého a kompaktního objemu, který má nejčastěji tvar kostky. Tato konstrukce umožňuje dosáhnout co nejmenší plochy vnějšího pláště při co největším objemu budovy. Technický termín pro poměr plochy a objemu je form factor (činitel tvaru budovy) A/V. Pasivního standardu lze někdy dosáhnout rozbitím objemu budovy, ale to také znamená mnohem vyšší, iracionální stavební náklady. 

3.6. Tepelná izolace

Tepelný plášť budovy je dělící čárou mezi vnitřním prostorem domu a jeho okolím. Skládá se ze stěn směřujících do exteriéru nebo do nevytápěných částí budovy, dále z podlah, fasády, střechy, oken a vchodových dveří. Podle normy pro pasivní domy musí mít tepelný plášť skutečně vynikající termoizolační vlastnosti: stavební prvky musí mít součinitel prostupu tepla U menší než 0,15 W/(m2K) a v praxi je často součinitel prostupu tepla ještě nižší, a to U<0,10 W/(m2K). Tloušťka tepelné izolace je dána skladbou fasády, která se obvykle pohybuje od 25 do 40 cm.

3.7. Skleněné povrchy a dveře

Správně instalovaná okna poskytují v zimě mnoho dodatečné sluneční energie, pokud jsou správně orientována (obytné prostory s velkými okny musí být orientovány na jih). Pro pasivní domy existují okna se speciálními tepelně izolačními vlastnostmi, tj. trojskla (Ug = 0,5 W/m2K - 0,7 W/m2K), která mají ještě lepší charakteristiky. V zimě propouštějí více energie do interiéru a vlivem vysokých teplot skleněných ploch nedochází ke kondenzaci. Další věcí, která zajišťuje splnění standardů pasivního domu, jsou nízkoemisní vrstvy na vnitřní straně skla, které snižují přenos tepla z interiéru do exteriéru. Je třeba vzít v úvahu, že pasivní domy musí mít podle normy vysokou propustnost celkového slunečního záření do místnosti (g ≥ 50% podle DIN67507). V praxi se na domě často používají stejná okna, ale s různou hodnotou "g" v závislosti na jejich orientaci ke světovým stranám.

3.8. Nepropustnost bez tepelných mostů

Pro pasivní i nízkoenergetické domy platí stejné pravidlo, že musí mít vzduchotěsné tepelné opláštění bez přerušení. Přiměřená tepelná vodivost všech jednotlivých stavebních prvků není v tomto smyslu dostačující. Tepelné ztráty minimalizují pouze správně provedené fasádní pásy a spáry bez tepelných mostů. Tepelné mosty jsou místa, kde dochází k rychlejšímu přenosu tepla do venkovního prostoru než jinde. Tepelným ztrátám se však téměř nelze vyhnout u dveří a oken. Podle pravidel musí být součinitel prostupu tepla oken nejvýše 0,85 W/mK a tepelné mosty nesmí překročit 0,01 W/mK u pasivních budov nebo 0,05 W/mK u nízkoenergetických budov. Aby se předešlo tepelným mostům, je třeba ve fázi návrhu zkontrolovat tepelnou vodivost a součinitel prostupu tepla a okamžitě provést opravy!

Vzduchotěsnost se kontroluje pomocí testu "Blower Door". V případě masivních budov se toho dosahuje například přesnými, nepřerušovanými vrstvami omítky na vnitřní straně a pečlivou montáží. U dřevostaveb se proto z vnitřní strany instaluje parozábrana, která rovněž zajišťuje vzduchotěsný povrch. Pro zajištění těsnících kontaktů mezi jednotlivými prvky jsou k dispozici těsnicí a lepicí pásky.

3.9. Ventilace

Pasivní domy mají povinný systém řízeného větrání, vlastně větrání s rekuperací. To znamená, že teplo z odpadního vzduchu se vrací zpět do prostoru. Čerstvý vzduch vstupuje mřížkou na fasádě nebo střeše a následně je pečlivě izolovaným potrubím přiveden do vzduchotechnického zařízení nebo rekuperátoru. Tento čerstvý vzduch je ohříván teplem odchozího vzduchu, který je nasáván zevnitř budovy. Z rekuperátoru jde čerstvý vzduch do jednotlivých místností (ložnice a obývací pokoj, jídelna, pracovna, dětské pokoje...). Použitý vzduch je nasáván a zároveň odváděn ze „špinavých“ místností (koupelny, kuchyně, WC atd.). Pasivní domy mají standard, který požaduje tepelnou účinnost minimálně 85% a moderní zařízení dosahují 90% a více. Díky systému rekuperace je vzduch v domě vždy čerstvý. Teoreticky tedy není nutné otevírat okna, což je šikovné zejména v zimě, kdy by otevřenými okny vycházelo hodně tepla, nebo v létě, kdy by teplo pronikalo zvenčí. To však samozřejmě neznamená, že je otevírání oken znemožněno, protože většina lidí ráda větrá prostory, ve kterých se zdržuje, kdykoli je hezké počasí, pomocí „dělání průvanu“ nebo si prostě užívají otevřených oken.

3.10. Topení

Pasivní dům je navržen a postaven tak, aby k vytápění potřeboval minimum dodatečného tepla. Přitápění by tak mělo být nutné pouze při venkovních teplotách pod bodem mrazu, což v praxi znamená pouze v několika zimních měsících. Dům je v zimě pasivně vytápěn pomocí solární energie. Mnoho pasivních domů má zabudované solární články nebo tepelná čerpadla, což jsou obnovitelné zdroje energie.

Kromě vytápění místnosti je samozřejmě nutné ohřívat i užitkovou vodu. Podíl na tom u normálních domů je cca 10-13%, ale u pasivních je situace úplně jiná; na ohřev teplé užitkové vody se spotřebuje dvakrát více energie. Dům je vytápěn pouze v zimě a teplou vodu potřebujeme neustále a po celý rok. V pasivních domech se k ohřevu vzduchu (místnosti) nejčastěji používají tepelná čerpadla v kombinaci se solárními články. Systém pro využití solární energie zajišťuje 40-60 % energie potřebné na ohřev vody.

3.11. Provádění detailů

Detaily jsou zárukou, že pasivní domy nebudou mít tepelné mosty. Vzhledem k energetické náročnosti budovy je velmi důležité veškeré práce dlouze plánovat a provést kvalitně. Zejména důležité jsou spoje v základu, konkrétně tam, kde se základová deska pokládá na vrstvu tepelné izolace (odolné proti vlhkosti, např. XPS). Klíčovým detailem je montáž oken a dveří! Pokud si vyberete nejkvalitnější okna a dveře s nízkou tepelnou vodivostí, nebude to platné, pokud budou práce provedeny lajdácky.

4. Náklady na stavbu pasivního domu

Cena pasivního domu většinou závisí na dodavateli, tvaru a základu, jeho velikosti, použitých materiálech, konstrukci, ale také typu domu a dalších podobných faktorech. Cena takového domu je v průměru o 20% vyšší oproti tomu nízkoenergetickému. Náklady zvyšuje silnější izolace vnějších stěn, montáž dražších oken a dveří, automatický větrací systém vybavený rekuperační jednotkou a filtrací, ale také speciální prvky nepropustné konstrukce.