Racionálna investícia do pasívnej drevostavby

Na základe rôznych celosvetových štatistických štúdií je známe, že budovy v rámci celého ich životného cyklu výrazne zaťažujú životné prostredie. Po potravinárskom priemysle predstavujú druhého najväčšieho konzumenta prvotných surovín. Spotrebúvajú približne 40 % svetovej energie, 12 % pitnej vody a sú zodpovedné za produkciu približne 30 % emisií skleníkových plynov – predovšetkým CO2 a 45 % tuhého odpadu. To je dôvod, prečo je výstavba podľa trvalo udržateľných princípov v poslednom čase identifikovaná ako jeden z hlavných cieľov budovania celého sveta. Základné princípy a ciele pre udržateľnú výstavbu sú zadefinované v Agende 21.

Galéria

Zelené budovy

Udržateľný alebo zelený dizajn neznamená iba dosiahnutie vyššieho environmentálneho štandardu alebo investovanie do nových hodnôt, je tiež o prehodnotení „inteligentného“ dizajnu. Pojmy „zelený“, „inteligentný“ a „udržateľný“ nemajú absolútne hodnoty, sú užitočné na filozofickej úrovni.

Zelené budovy predstavujú súčasť udržateľného bytia a inklinujú k zdôrazneniu návrhov, ktoré efektívne využívajú potenciál pozemku (solárna energia, denné osvetlenie atď.), eliminujú potrebu neobnoviteľných surovín (ropa, kovové rudy), minimalizujú spotrebu energie a vody, znižujú množstvo emisií a odpadov a vytvárajú zdravé životné prostredie.

Pasívne drevostavby

Do kategórie zelených budov možno zaradiť okrem iných aj environmentálne vhodné drevostavby v energeticky pasívnom, resp. nulovom štandarde. Ide o objekty, ktoré sa v čo najširšej miere snažia minimalizovať nielen potrebu energie na prevádzku, ale aj tzv. viazanú energiu, ktorá zahŕňa energiu potrebnú na ťažbu prvotnej suroviny, jej prepravu, premenu produktu zo surového materiálu cez všetky výrobné fázy až k finálnemu výrobku vrátane transportu hotového stavebného výrobku a jeho zabudovania.

foto: isifa.com

So spotrebou energie z neobnoviteľných zdrojov priamo súvisí aj produkcia emisií CO₂ a ďalších škodlivín. Na zabezpečenie minimalizácie viazanej energie a emisií má vplyv správny výber stavebných materiálov. Ako najefektívnejšie sa javia prírodné materiály na rastlinnej báze (drevo, slama, konope atď.), ktoré dokážu počas rastu viazať uhlík, a tak odoberať z vonkajšieho prostredia CO₂.

V zahraničí sa drevostavby tešia čoraz väčšej obľube, najmä v Škandinávii a v nemecky hovoriacich krajinách, kde drevená bytová výstavba má dlhú tradíciu a prevyšuje 80 % výstavby. V Rakúsku plánujú docieliť zvýšenie podielu rodinných domov na báze dreva formou národného programu na 80 až 90 %. Na Slovensku je dosiaľ odlišná situácia. Zastúpenie drevostavieb sa odhaduje na 1,5 až 2 %. Z celosvetového hľadiska sa v nasledujúcich rokoch predpokladá ďalší nárast uplatnenia dreva v stavbách, a to predovšetkým vďaka sprísneným environmentálnym kritériám.

foto: isifa.com

Vzduchotesnosť a jej vplyv

Čím výraznejšia je snaha o energetickú hospodárnosť budovy, tým komplikovanejší je výber najvhodnejšej stratégie. V praxi si to vyžaduje simuláciu správania budovy už pri samotnom návrhu. Základným východiskom na realizáciu energeticky pasívneho domu je koncepčný prístup, ktorý vedie k optimalizácií jeho projekčného návrhu.

V dôsledku nesprávneho návrhu, prípadne realizácie, došlo k poruchám celistvosti obalovej konštrukcie pilotných drevených pasívnych domov postavených na Slovensku. Najčastejšie šlo o vznik tepelných mostov a nezabezpečenie vzduchotesnosti obalovej konštrukcie domu. Na základe meraní uskutočnených prostredníctvom blower-door testu sa zistilo, že k najväčším únikom dochádza v miestach napojenia na podzákladie, v miestach prahov rámovej konštrukcie, výlezov do neobytného podkrovia, inštalačných prestupov, v miestach napojenia otvorových výplní, v netesných detailoch zasklenia a na komínoch. Pri zabezpečení vzduchotesnej roviny bola indikovaná nízka spoľahlivosť pri použití nevhodných lepiacich pások a fólií či pri neodborne realizovaných detailoch. Ako vysoko spoľahlivé sa javia sofistikovanejšie systémové programy vzduchotesných fólií s príslušnými doplnkami a prepracovaným systémom riešenia spojov a detailov, ale za predpokladu kvalitnej a precíznej realizácie.

V súvislosti s vyhodnotením blower-door testu pasívneho drevodomu sa zistilo, že vzduchotesná rovina v podobe OSB dosky s prelepenými páskami môže byť nevyhovujúca, a to z dôvodu vysokej priepustnosti samotnej dosky aj napriek tomu, že výrobca tejto dosky uvádzal, že je vhodná pre pasívne domy. Majiteľ domu sa po rozhovore s výrobcom dozvedel, že kvalitnejšie dosky, ktoré naozaj spĺňajú tento štandard, sú určené najmä na zahraničný trh. Našinec, ktorý často uprednostní nižšiu cenu pred kvalitou, teda nemusí nutne ušetriť. Správne stavebné materiály treba vyberať precízne a s vedomím, že musia slúžiť niekoľko desiatok rokov.

foto: isifa.com

Čo hovorí prax

Štúdie hodnotenia pasívnych domov na príklade obytných komplexov z Rakúska dokazujú, že spokojnosť užívateľov s bývaním je vyššia než v konvenčných budovách. Ako citlivá sa prejavila jedine fáza nastavovania vetrania a vykurovania hneď po nasťahovaní sa do nových bytov, preto bola potrebná dobrá komunikácia s technikmi a správou na zamedzenie nespokojnosti užívateľov.

Po dlhšom bývaní sa život v pasívnom dome posudzuje čoraz lepšie: v rokoch 2007 až 2008 vzrástol v Utendorfgasse vo Viedni podiel vysokých sympatií k tejto forme bývania z 84 % na 94 %. Energetický monitoring hodnotil 492 rakúskych bytov v pasívnom štandarde. Namerané hodnoty skutočnej spotreby tepla na vykurovanie v priemere zodpovedali výpočtovým plánovaným hodnotám.

Ale straty tepla v technických zariadeniach pri plánovaní pasívnych bytových komplexov sa väčšinou odhadovali príliš optimisticky. Priemerné straty predstavujú približne 7 kWh/(m² .rok) pre vykurovanie diaľkovým teplom a 8 kWh/(m² .rok) pri plynovom vykurovaní. Straty v technických zariadeniach pri diaľkovo vykurovanom obytnom komplexe solarCity v Linzi, ktorý bol navrhnutý podľa európskeho udržateľného vzoru, boli v rozmedzí 5 až 15 kWh/(m2 . rok) v závislosti od hrúbky izolácií potrubí a konceptu rozvodov. Tieto straty predikujú nový potenciál úspor energií, ktoré predpokladajú iba minimálne navýšenie nákladov, ale vyžadujú detailné projektovanie a precízne vyhotovenie. Tento potenciál sa stáva zaujímavejším, keď sa súčasne zohľadnia aj straty v rozvodoch teplej vody. Odhaduje sa, že okolo 40 % z približne 22 kWh/(m² .a) konečnej energie vynaloženej na diaľkové vykurovanie sa dostane k užívateľovi ako teplá voda. Pri budovách vykurovaných pomocou elektriny sa straty v rozvodoch vôbec nevyskytli, treba však pripomenúť, že faktor primárnej energie a skleníkových plynov je pri elektrickej energii výrazne vyšší než u diaľkového vykurovania a u vykurovania zemným plynom.

Obytné komplexy v pasívnom štandarde spotrebujú na vykurovanie miestnosti približne 17 kWh/(m² .rok) dodaného diaľkového tepla na pôdorysnú plochu, čo predstavuje asi o 30 kWh/(m² .rok) alebo asi o dve tretiny menej energie než pre porovnateľné konvenčné obytné budovy z rovnakého obdobia. Toto prezentuje priemernú ročnú úsporu na jednu domácnosť vo výške približne 2 500 kWh a zhruba 500 kg emisií skleníkových plynov (ekvivalent CO₂). Pre bežného užívateľa to, samozrejme, znamená nemalú finančnú úsporu. Tá bude časom rásť a predstavovať akési dôchodkové sporenie.

–>

foto: Createrra

Tepelný komfort

Pri výstavbe pasívnych rodinných domov je efektívne riešenie umiestniť vykurovacie zariadenie v rámci objektu tak, aby bola minimalizovaná potrebná dĺžka potrubí. Na vykurovanie je výhodné používať tepelné čerpadlo, ktoré pracuje podobne ako chladnička, ale na obrátenom princípe (dokáže odoberať energiu z vody, zo vzduchu alebo zeme). Tepelné čerpadlo je schopné zabezpečiť (v porovnaní s klasickým plynovým kúrením) až 80 % úspor. K svojej účinnosti potrebuje dodávku určitého množstva elektrickej energie, ktoré je však výrazne nižšie než to, ktoré vyprodukuje. Najčastejšie ide o pomer 1 : 3 (z 1 kW dodanej elektriny, ktorá slúži na poháňanie systému čerpadla, možno získať 3 kW tepla). Väčšinu tepelných strát v pasívnych domoch však pokryjú pasívne zisky (zo solárneho žiarenia, z odvádzaného vzduchu, zo spotrebičov a užívateľov). V období najchladnejších dní v roku chýbajúce množstvo tepla doplní v interiéri ohriaty vzduch, ktorý sa ohreje najčastejšie práve vďaka tepelnému čerpadlu.

Na porovnanie: na získanie dostatočného tepelného komfortu vykúrením izby s plochou 20 m² počas studených oblačných dní stačí odhadovo tepelný príkon 200 W. Obrazne povedané na vykúrenie tejto izby teda postačia dve 100 W žiarovky. Istý nemecký podnikateľ dokonca prišiel na spôsob, ako predávať klasické žiarovky s vysokým príkonom bez toho, aby porušoval legislatívu Európskej únie. Propaguje ich totiž nie ako svetelný, ale ako tepelný zdroj v kategórií malé vykurovacie telesá, a to pod názvom tepelné gule.

Predpokladaný vývoj pasívnych domov

V súvislosti so smernicou 2002/91 ES Európskeho parlamentu a prijatím nového uznesenia v roku 2010 možno očakávať veľký tlak na znižovanie energetickej spotreby pri prevádzke budov. V súčasnosti sa rozvíja koncepcia aktívneho domu, ktorý sa v budúcnosti stane štandardom nového bývania. V podstate ide o vylepšené pasívne domy, ktoré kladú väčší dôraz na využitie energie z obnoviteľných zdrojov. Predpokladá sa predovšetkým vyššie využitie slnečnej energie. Domy tak získajú nulový alebo plusový energetický štandard. Od roku 2020 bude pravdepodobne možné stavať novostavby iba podľa novej smernice, a to práve v tomto štandarde. Európska únia sa totiž zaviazala, že roku 2020 v porovnaní s úrovňou v roku 1990 zníži emisie o 20 %, aby sa zamedzilo zvýšeniu priemernej globálnej teploty o viac ako 2 °C.

text: Ing. Monika Čuláková
foto: Createrra, isifa.com
zdroj: Všetko o úsporách energie, 2011, JAGA GROUP, s.r.o.