Internetová poradna i-EKIS / odpověď
24.7.11 / dotaz č. 28117
Dobrý den,
rád bych se zeptal na problematiku nízkoenergetických domů. Je v současné době možné při širokém výběru materiálů a technologií dosáhnout běžně u rodinného domku nízkoenergetického standardu? Jaký typ vytápění a přípravy teplé vody je pro tento typ domu optimální? Jaké kroky by bylo nutno učinit, aby se dům z nízkoenergetického standardu posunul do standardu pasivního?
Děkuji
rád bych se zeptal na problematiku nízkoenergetických domů. Je v současné době možné při širokém výběru materiálů a technologií dosáhnout běžně u rodinného domku nízkoenergetického standardu? Jaký typ vytápění a přípravy teplé vody je pro tento typ domu optimální? Jaké kroky by bylo nutno učinit, aby se dům z nízkoenergetického standardu posunul do standardu pasivního?
Děkuji
Dobrý den,
O nízkoenergetickém domě hovoříme v případech, kdy měrná potřeba tepla na vytápění je maximálně 50kWh/m2 za rok. Je to množství energie, které je nutno dodat do budovy pro zajištění požadovaného vnitřního prostředí. Uvedenou energií jsou kryty tepelné ztráty prostupem tepla konstrukcemi a větráním. Při posuzování objektu jsou z výpočtů vyňaty tepelné zisky vnitřní a venkovní. Dosažení požadavku na nízkoenergetický standard je možné bez větších technických problémů při dodržení několika zásadních principů návrhu budovy. Mezi základní principy patří zejména:
- optimální objemový a dispoziční návrh objektu. Optimálním geometrickým tvarem z pohledu energetické náročnosti budovy je koule (nejmenší povrch při daném objemu). Ve stavební praxi se, ale budeme spíše bavit o tvarech, které se kouli „blíží“, tzn. krychle a kvádr. Projektant by především měl pamatovat na kompaktní tvar objektu bez zbytečných arkýřů, vikýřů, ustupujících předsazených částí objektu apod. Tyto architektonické prvky nežádoucím způsobem zvětšují plochu obalových konstrukcí obklopujících vytápěný prostor.
- Optimální rozvržení dispozice vůči orientaci jednotlivých fasád ke světovým stranám.
- Tepelně-technické vlastnosti konstrukcí tvořících obálku budovy. U nízkoenergetických domů je nutno již počítat s většími tloušťkami tepelných izolací. U těchto konstrukcí je nutno uvažovat s dosažením minimálně doporučených hodnot součinitele prostupu tepla – U ve W/(m2.K). Sestavení skladby stěny, střechy, podlahy se splněním doporučených hodnot „U“ není problém. Jde pouze o optimální výběr materiálů a jejich kombinaci. Návrh by měl uvažovat s výplněmi s dřevěných nebo plastových rámů se zasklením izolačním dvojsklem, ale lépe s trojsklem se součinitelem celé výplně UW, respektive UD menší než 1,2 W/(m2.K), což v dnešní době není problém.
Obecně lze konstatovat, že u běžně střídmě navrhovaných rodinných domků s konstrukcemi s tepelně-izolačními vlastnosti na doporučené hodnotě U, lze bez problémů dosáhnout uváděných 50kWh/m2 za rok. Uvedená úroveň potřeby tepla na vytápění je dosažitelná i bez využití zpětného využití tepla z odpadního vzduchu (rekuperace). Nevylučuji samozřejmě ani případy, kdy nízkoenergetického standardu je dosaženo u objemově komplikovaných objektů. Standard objektu se stanovuje pomoci výpočtu, ten je při návrhu velmi důležitý. Takže na úrovni výpočtu je možno modelovat rozličné stavy a možnosti pro docílení požadované úrovně energetické náročnosti budovy (změna objemového řešení, zvětšování tepelně-izolačních vlastností u jednotlivých konstrukcí, apod.).
Typ zdroje pro vytápění a přípravu teplé vody je zpravidla volen dle možností napojení objektu na energetické sítě, zpravidla nízkotlaké vedení zemního plynu a elektrické vedení nízkého napětí. U nízkoenergetických domů je pro návrh optimálního způsobu vytápění objektu možný výběr z celého spektra možností. Prakticky je využitelné ústřední vytápění s otopnými tělesy nebo s přímotopy až po podlahové vytápění. Vhodný návrh by měl vycházet z konkrétního návrhu a koncepce objektu a respektovat některé charakteristiky budovy jako celku.
Pro příklad uvedu kombinaci lehké stavby s výraznými prosklenými plochami v obytných místnostech orientovaných k jihu s podlahovým vytápěním. Jak je známo, tak lehké stavby mají malé akumulační schopnosti, které jsou výhodné např. při zátopu, kdy za velmi krátkou dobu můžeme dosáhnout požadované vnitřní teploty. Tento typ staveb může velmi dobře energeticky těžit z venkovních i vnitřních tepelných zisků. Je zde, ale reálné nebezpečí, že může dojít, k nežádoucímu přehřátí vnitřních prostor od nadměrných solárních zisků i v zimním období. Z těchto důvodů je důležitá primární aktivní nebo pasivní ochrana stíněním a také pružná otopná soustava. Ta by měla „umět“ velmi rychle reagovat na okamžité energetické požadavky konkrétní místnosti a objektu jako celku. Za pružnou otopnou soustavu považujeme takovou, která je schopna zvýšit okamžitý výkon pro krytí okamžitých energetických nedostatků, ale také rychlé snížení výkonu, třeba i na nulu v okamžiku tepelných zisků, které v daný okamžik pokrývají energetické potřeby vnitřních prostor. Mezi pružné soustavy patří např., teplovodní s malým objemem topné vody v soustavě, včetně kvalitní regulace na kotli a na otopných tělesech. Mezi tyto soustavy nepatří podlahové vytápění, které má dlouhou setrvačnost (nahřívání a chladnutí betonové vrstvy). Nevylučuji použití podlahového vytápění v některých místnostech, které to svou povahou a umístěním v objektu umožňují.
Příprava teplé vody je možná s využitím celé řady technologii. Příprava by měla být koncipována tak, aby byla maximálně efektivní, včetně využití solárních panelů.
Přechod z kategorie nízkoenergetického (NED) do pasivního (PAD) standardu může být problematický až nemožný. Návrh pasivního domu musí jít od prvopočátku po této filozofické linii. Pokud se stavebník rozhodne z projektu NED udělat PAD, není vyloučeno, že vše se zahodí a práce začínají s novým konceptem. Při návrhu pasivního domu je nutno dbát na vhodnost stavebního pozemku, orientaci objektu vůči světovým stranám, dispoziční a objemové řešení, tepelně-technické vlastnosti obvodových konstrukcí, maximální pozornost je nutno věnovat řešení detailů. Nevyhnutelné je použití řízeného větrání vnitřních prostor s využitím rekuperace. V neposlední řadě velkou roli hraje vhodná volba zdroje vytápění a přípravy TUV, včetně využití obnovitelných zdrojů energie a další.
Bura
O nízkoenergetickém domě hovoříme v případech, kdy měrná potřeba tepla na vytápění je maximálně 50kWh/m2 za rok. Je to množství energie, které je nutno dodat do budovy pro zajištění požadovaného vnitřního prostředí. Uvedenou energií jsou kryty tepelné ztráty prostupem tepla konstrukcemi a větráním. Při posuzování objektu jsou z výpočtů vyňaty tepelné zisky vnitřní a venkovní. Dosažení požadavku na nízkoenergetický standard je možné bez větších technických problémů při dodržení několika zásadních principů návrhu budovy. Mezi základní principy patří zejména:
- optimální objemový a dispoziční návrh objektu. Optimálním geometrickým tvarem z pohledu energetické náročnosti budovy je koule (nejmenší povrch při daném objemu). Ve stavební praxi se, ale budeme spíše bavit o tvarech, které se kouli „blíží“, tzn. krychle a kvádr. Projektant by především měl pamatovat na kompaktní tvar objektu bez zbytečných arkýřů, vikýřů, ustupujících předsazených částí objektu apod. Tyto architektonické prvky nežádoucím způsobem zvětšují plochu obalových konstrukcí obklopujících vytápěný prostor.
- Optimální rozvržení dispozice vůči orientaci jednotlivých fasád ke světovým stranám.
- Tepelně-technické vlastnosti konstrukcí tvořících obálku budovy. U nízkoenergetických domů je nutno již počítat s většími tloušťkami tepelných izolací. U těchto konstrukcí je nutno uvažovat s dosažením minimálně doporučených hodnot součinitele prostupu tepla – U ve W/(m2.K). Sestavení skladby stěny, střechy, podlahy se splněním doporučených hodnot „U“ není problém. Jde pouze o optimální výběr materiálů a jejich kombinaci. Návrh by měl uvažovat s výplněmi s dřevěných nebo plastových rámů se zasklením izolačním dvojsklem, ale lépe s trojsklem se součinitelem celé výplně UW, respektive UD menší než 1,2 W/(m2.K), což v dnešní době není problém.
Obecně lze konstatovat, že u běžně střídmě navrhovaných rodinných domků s konstrukcemi s tepelně-izolačními vlastnosti na doporučené hodnotě U, lze bez problémů dosáhnout uváděných 50kWh/m2 za rok. Uvedená úroveň potřeby tepla na vytápění je dosažitelná i bez využití zpětného využití tepla z odpadního vzduchu (rekuperace). Nevylučuji samozřejmě ani případy, kdy nízkoenergetického standardu je dosaženo u objemově komplikovaných objektů. Standard objektu se stanovuje pomoci výpočtu, ten je při návrhu velmi důležitý. Takže na úrovni výpočtu je možno modelovat rozličné stavy a možnosti pro docílení požadované úrovně energetické náročnosti budovy (změna objemového řešení, zvětšování tepelně-izolačních vlastností u jednotlivých konstrukcí, apod.).
Typ zdroje pro vytápění a přípravu teplé vody je zpravidla volen dle možností napojení objektu na energetické sítě, zpravidla nízkotlaké vedení zemního plynu a elektrické vedení nízkého napětí. U nízkoenergetických domů je pro návrh optimálního způsobu vytápění objektu možný výběr z celého spektra možností. Prakticky je využitelné ústřední vytápění s otopnými tělesy nebo s přímotopy až po podlahové vytápění. Vhodný návrh by měl vycházet z konkrétního návrhu a koncepce objektu a respektovat některé charakteristiky budovy jako celku.
Pro příklad uvedu kombinaci lehké stavby s výraznými prosklenými plochami v obytných místnostech orientovaných k jihu s podlahovým vytápěním. Jak je známo, tak lehké stavby mají malé akumulační schopnosti, které jsou výhodné např. při zátopu, kdy za velmi krátkou dobu můžeme dosáhnout požadované vnitřní teploty. Tento typ staveb může velmi dobře energeticky těžit z venkovních i vnitřních tepelných zisků. Je zde, ale reálné nebezpečí, že může dojít, k nežádoucímu přehřátí vnitřních prostor od nadměrných solárních zisků i v zimním období. Z těchto důvodů je důležitá primární aktivní nebo pasivní ochrana stíněním a také pružná otopná soustava. Ta by měla „umět“ velmi rychle reagovat na okamžité energetické požadavky konkrétní místnosti a objektu jako celku. Za pružnou otopnou soustavu považujeme takovou, která je schopna zvýšit okamžitý výkon pro krytí okamžitých energetických nedostatků, ale také rychlé snížení výkonu, třeba i na nulu v okamžiku tepelných zisků, které v daný okamžik pokrývají energetické potřeby vnitřních prostor. Mezi pružné soustavy patří např., teplovodní s malým objemem topné vody v soustavě, včetně kvalitní regulace na kotli a na otopných tělesech. Mezi tyto soustavy nepatří podlahové vytápění, které má dlouhou setrvačnost (nahřívání a chladnutí betonové vrstvy). Nevylučuji použití podlahového vytápění v některých místnostech, které to svou povahou a umístěním v objektu umožňují.
Příprava teplé vody je možná s využitím celé řady technologii. Příprava by měla být koncipována tak, aby byla maximálně efektivní, včetně využití solárních panelů.
Přechod z kategorie nízkoenergetického (NED) do pasivního (PAD) standardu může být problematický až nemožný. Návrh pasivního domu musí jít od prvopočátku po této filozofické linii. Pokud se stavebník rozhodne z projektu NED udělat PAD, není vyloučeno, že vše se zahodí a práce začínají s novým konceptem. Při návrhu pasivního domu je nutno dbát na vhodnost stavebního pozemku, orientaci objektu vůči světovým stranám, dispoziční a objemové řešení, tepelně-technické vlastnosti obvodových konstrukcí, maximální pozornost je nutno věnovat řešení detailů. Nevyhnutelné je použití řízeného větrání vnitřních prostor s využitím rekuperace. V neposlední řadě velkou roli hraje vhodná volba zdroje vytápění a přípravy TUV, včetně využití obnovitelných zdrojů energie a další.
Bura
Odpovídá: Ing., Ph.D. Roman Bura* - EKIS Brno Stavoprojekta tisk