Novostavba nízkoenergetického nebo pasivního domu-materiály, zásady, poradenství

V současné době, kdy je jakýkoliv pokles cen energií pouze dočasný je vhodné, aby náš nový dům byl postaven v alespoň nízkoenergetickém a nebo lépe v pasivním standardu. Takové domy se vyznačují co nejnižší spotřebou energie na vytápění a v ideálním případně i minimální spotřebou energie na ohřev teplé vody a provoz dalších spotřebičů. Navíc, pokud pro stavbu domu například využijeme přírodní materiály, dům doplníme systémem pro zachytávání a využití dešťové vody, pořídíme kořenovou čistírnu odpadních vod apod., získáme dům velmi šetrný k životnímu prostředí a lidskému zdraví – ekodům. V článku „Vybíráme tepelnou izolaci staršího domu“ jsou uvedeny hlavní materiály a zásady pro rekonstrukci domu. V tomto článku se zaměříme na výběr typu domu (respektive konstrukčního systému v jakém bude postaven), který hodláme stavět a na výběr tepelné izolace. Probereme masivní zděné stavby, lehké i masivní dřevostavby i masivní stavby vystavěné pomocí tzv. ztraceného bednění. Všechny tyto hlavní druhy domů, pokud jsou dobře navrženy, mohou splňovat pasivní standard.  Nový dům nemůžeme stavět libovolným způsobem a pak dodatečně k němu vybrat libovolnou tepelnou izolaci. Ať už stavíme svépomocí nebo stavbu zadáme firmě, musí být celý dům dopředu pečlivě promyšlen a před zahájením stavby je třeba mít hotový projekt domu. Všechny části domu spolu budou díky promyšlenému projektu „spolupracovat“ a budou tvořit fungující celek. Nejprve se podíváme na hlavní zásady návrhu nízkoenergetických a pasivních domů, které musíme znát před přípravou projektu.

Hlavní zásady
Dům by měl mít co nejjednodušší a co nejkompaktnější tvar. To rozhodně neznamená, že to musí být „kostka“, ale je třeba se vyhnout různým složitým přístavbám, výklenkům, arkýřům apod. Dům s jednoduchými elegantními tvary je energeticky úspornější a v neposlední řadě také hezčí. Dům je třeba na pozemku orientovat hlavní fasádou (s obvykle největší plochou) na jih. Od jihu by též dům měl být minimálně stíněn, pokud je to možné. Největší plocha oken bude na jižní fasádě, co nejmenší plocha oken naopak na fasádě severní. Prostřednictvím oken bude moci Slunce interiér v zimě přitápět. Na severní fasádu v zimě slunce nesvítí nikdy a okna na severu představují výhradně tepelné ztráty (na jihu díky ohřevu interiéru Sluncem představují okna tepelné zisky). V jižní části domu budou situovány teplejší obytné místnosti (obývací pokoj, jídelna, dětský pokoj), v severní části pak chladnější chodby, schodiště, technická místnost. V letním období je třeba okna stínit – například přesahem střechy nebo žaluziemi. Dům musí být výborně tepelně izolován (nejlépe všechny vnější plochy dobře „zabaleny“ do tepelné izolace) a okna by měl mít nadstandardně kvalitní – trojskla s tepelně izolovanými rámy nebo okna typu Heat Mirror. Plášť domu by měl být maximálně vzduchotěsný, aby teplý vzduch z interiéru neunikal ven a aby větrací systém (pokud jej použijeme) pracoval maximálně efektivně. Zdroj tepla a topná soustava musí být vybrána a dimenzována přesně pro náš dům a musí být pružně regulovatelná. Pokud chceme dosáhnout standardu pasivního domu, bude pro nás též nezbytné pořízení větracího systému se zpětným získáváním tepla z vyvětrávaného vzduchu. Bez tohoto zařízení jsou tepelné ztráty klasickým větráním tak velké, že velmi nízké spotřeby energie charakteristické pro pasivní dům nejsme schopni dosáhnout. Nyní, když známe hlavní zásady návrhu, můžeme začít vybírat konstrukční systém našeho domu – z čeho bude postaven a čím bude tepelně izolován.

Masivní zděná stavba s vnější tepelnou izolací
Nosná konstrukce těchto domů je masivní a velmi dobře akumuluje teplo (ale tepelně neizoluje). Tato nosná konstrukce je pak kompletně z vnější strany obalena tepelnou izolací. Materiálem nosné konstrukce mohou být: nepálené i pálené plné cihly, vápenopískové cihly, betonové tvarovky i železobeton. Jako tepelnou izolaci lze použít: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, rákosu, korku, minerální vlny, polystyrenu, polyuretanu, slaměné balíky, měkké desky (obvykle v roštu) z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy. Měkká izolace je z vnější strany doplněna provětrávanou mezerou nebo difúzně propustným záklopem.
Výhodou masivních zděných staveb je jejich výborná schopnost akumulovat teplo a nekomplikovanost provedení – není třeba složitě provádět parozábrany nebo parobrzdy jako v případě lehkých dřevostaveb. Nevýhodou je menší šetrnost k životnímu prostředí – na jejich stavbu se spotřebuje více energie.
Pórobetonové tvárnice ani pórovité cihly nejsou pro nízkoenergetické a pasivní domy příliš vhodné. Spojují funkci nosnou, tepelně-akumulační i tepelně-izolační v jednom stavebním materiálu, který pak není schopen tyto funkce plnit ideálně. Naopak při použití nosné masivní konstrukce s vnější tepelnou izolací se otevírá široké spektrum materiálů, z kterého můžeme pro stavbu vybírat – velmi šetrné cihly z nepálené hlíny, vápenopískové cihly i třeba beton, jako tepelnou izolaci lze použít netradiční slámu nebo konopí i klasiku – polystyren nebo minerální vlnu (většina materiálů je uvedena výše). Stavebníci jistě vymyslí další možnosti – nové a netradiční skladby konstrukcí je pak třeba ověřovat tepelně-technickým výpočtem.

Masivní obvodová stěna z vápenopískových cihel, tepelná izolace z polystyrenu (foto: Kalksandstein s.r.o.)

Masivní obvodová stěna z cihel, tepelná izolace z konopí (foto: Canabest, s.r.o.)

Masivní obvodová stěna z nepálených cihel, tepelná izolace ze slaměných balíků

Masivní obvodová stěna z monolitického betonu, tepelná izolace z polystyrenu (foto: Maky, s.r.o.)

Lehká dřevostavba
Jedná se o v ČR nejčastěji používaný konstrukční systém staveb ze dřeva. V těchto domech je nosná konstrukce tvořena z dřevěných trámků či profilů. Prostor mezi nosnými prvky je vyplněn obvykle vláknitou tepelnou izolací. Princip je tedy podobný jako u klasické střechy s dřevěným krovem – nosnými prvky jsou zde krokve a prostor mezi nimi je vyplněn tepelnou izolací. Stěny a střechy lehkých dřevostaveb je vhodné navrhovat jako difúzně propustné pro vodní páru. U těchto konstrukcí je ze strany interiéru ve stěně parobrzda (obvykle OSB deska), následuje tepelná izolace a z vnější strany stěny je difúzně propustný záklop nebo provětrávaná fasáda. Parobrzda omezuje průnik vodní páry z interiéru do stěny, kde by kondenzovala a způsobovala poruchy. Parobrzda tvoří zároveň vzduchotěsnící vrstvu pro zajištění vzduchotěsnosti domu. Musí být proto ve spojích pečlivě spojena a těsně slepena. Materiálem nosné konstrukce těchto domů jsou dřevěné trámky nebo profily, jako tepelnou izolaci lze použít: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy, slaměné balíky.
Nosná konstrukce může být postavena a doplněna izolací přímo na stavbě, případně může být konstrukce z prefabrikovaných panelů, z nichž se skládá stavba na staveništi – skladba konstrukce domu a princip jsou však v obou případech podobné.
Výhodou lehkých dřevostaveb je jejich šetrnost k životnímu prostředí (na jejich stavbu se spotřebuje nejméně energie), nevýhodou je malá schopnost akumulovat teplo a složitost provedení – nutnost pečlivého spojení a přelepení parobrzd a jejich napojení na ostatní konstrukce. Otázkou je též trvanlivost těchto lepených spojů.

Pozor! - často používané řešení u dřevostaveb, kdy ze strany exteriéru je vrstva málo propustná pro vodní páru (OSB deska, polystyren) je velmi problematické. Takové řešení vyžaduje dokonalé provedení parozábrany ze strany interiéru, která musí po dobu životnosti stavby zůstat zcela neporušena. Při i malém porušení parozábrany bude v takové konstrukci docházet ke kondenzaci vodní páry a k poruchám konstrukce.

Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace z měkkých dřevovláknitých desek (foto: ENVIC, o.s.)

Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace ze slaměných balíků (foto: Michaela Míkovcová)

Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace z foukané celulózové drti (foto: Miroslav Navrátil - RIGI)

Masivní dřevostavba
Nosná konstrukce je tvořena panely ze dřeva. Panely jsou vyráběny z prken lepených ve vrstvách na sebe. Panely jsou ořezávány do požadovaných rozměrů a přímo na stavbě je z nich skládána nosná konstrukce domu. Nosná konstrukce je z vnější strany opatřena tepelnou izolací. Materiálem nosné konstrukce jsou dřevěné panely, jako tepelnou izolaci lze použít: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, rákosu, korku, minerální vlny, slaměné balíky, měkké desky (obvykle v roštu) z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy. Měkká izolace je doplněna provětrávanou mezerou nebo difúzně propustným záklopem.
Výhodou těchto masivních dřevostaveb je jednoduchost provedení nosné konstrukce – skládání přímo na stavbě z dřevěných panelů. Oproti lehkým dřevostavbám odpadají celoplošné parozábrany nebo parobrzdy – přelepovat je třeba pouze spoje dřevěných panelů. Masivní dřevostavby též lépe akumulují teplo než lehké dřevostavby.

Nosná konstrukce z dřevěných panelů – bude doplněna vnější tepelnou izolací (foto: Abete dřevostavby s.r.o.)

Nosná konstrukce z dřevěných panelů, tepelná izolace z minerální vlny. Pozn.: tento členitý tvar domu je pro nízkoenergetické a pasivní domy nevhodný (foto: Tomáš Kudělka, Jan Navrátil)

Systém ztraceného bednění
Při použití tohoto systému je nejprve postaveno bednění z vnějšího tepelného izolantu a vnitřního deskového obkladu (případně též z tepelného izolantu menší tloušťky). Mezi vnější izolací a vnitřní deskou je mezera určená pro nosnou stěnu. Izolace a vnitřní deska jsou spojeny obvykle plastovými spojkami, které zároveň vymezují šířku mezery pro nosnou stěnu. Do mezery je následně nalit beton, který po vytvrdnutí tvoří masivní nosnou stěnu. Bednění zůstává součástí stavby – odtud název ztracené bednění.
Výhodou systémů ztraceného bednění je jednoduchost provedení a určitá modulárnost řešení.

Ztracené bednění z polystyrenu s plastovými spojkami (červené). Do mezery kde jsou spojky bude nalit beton (foto: Asting CZ).

Ztracené bednění z polystyrenu s plastovými spojkami (červené). Do mezery kde jsou spojky bude nalit beton (foto: Asting CZ).

Střechy
Střechy staveb v uvedených konstrukčních systémech mohou být provedeny ve stejném systému jako obvodové stěny (například: masivní zděná stavba – masivní zděná střecha, lehká dřevostavba – lehká střecha s dřevěným krovem). Často se též u masivních zděných staveb používá klasická lehká střecha.

Základy
Tepelná izolace základů by v ideálním případě měla procházet souvisle pod celou základovou deskou domu. To lze řešit tak, že základová deska je na vrstvě drceného pěnoskla nebo vrstvě extrudovaného polystyrenu.

Tepelná izolace z drceného pěnového skla – na ní bude vytvořena betonová základová deska (foto: Kalksandstein CZ s.r.o.)

Poté, co máme rozmyšleny naše požadavky na dům, energetický standard jakého chceme dosáhnout a konstrukční systém, který nám nejvíce vyhovuje, měli bychom navštívit projektanta, aby naše představy zpracoval do projektu domu.
S hotovým projektem je možné začít hledat firmu, která stavbu domu zrealizuje. Je třeba vybrat firmu, která už má s nízkoenergetickými nebo pasivními domy zkušenosti. Pracovníci firmy musí znát požadavky kladené na nízkoenergetické a pasivní domy, musí znát technické parametry jako je měrná potřeba tepla na vytápění, vzduchotěsnost domu a jak se zajišťuje a měří. Pokud je z rozhovoru zřejmé, že v těchto věcech nemají jasno nebo nejsou schopni doložit alespoň nějaké reference, je nutné hledat firmu jinou. Jedním z nástrojů kontroly kvality provedení domu je pro stavebníka test vzduchotěsnosti (odhalí kvalitu provedení vzduchotěsnících vrstev a parozábran nebo parobrzd) – ve smlouvě s firmou by měla být deklarována nejvyšší přípustná hodnota průvzdušnosti stavby (obvykle max. 0,6 h^-1). Při testu vzduchotěsnosti se ventilátorem umístěným obvykle ve dveřích vytvoří v domě podtlak, díky kterému je možné měřit průnik vzduchu z venku netěsnostmi a stanovit tak celkovou míru vzduchotěsnosti domu. Dalším nástrojem je termovizní snímek, který pomůže odhalit tepelné mosty a vazby, nekvalitní okna nebo poruchy vzduchotěsnící vrstvy (v kombinaci s testem vzduchotěsnosti). Stavba ekodomů je vysoce odbornou činností s velkým důrazem na znalosti a preciznost provedení. Pokud si stavebník na tuto výzvu troufá, může některé stavební práce nebo i jejich většinu provést svépomocí. Zejména v ČR, kde jsou stavební práce značně předražené a kvalita provedení cenám ani zdaleka neodpovídá je stavba svépomocí často jediným řešením. V takovém případě je třeba začít znovu „chodit do školy“ – nastudovat si principy, stavební postupy, navštěvovat již realizované domy. Od firmy si obvykle necháme provést základy stavby a hrubou stavbu včetně tesařských prací, dále pak osazení oken. Tepelné izolace, parozábrany nebo parobrzdy, těsnění prostupů instalací, omítky a dokončovací práce lze provádět svépomocí.

Již od roku 2020 by měly všechny nové domy být s téměř nulovou spotřebou energie (dle nové směrnice Evropské komise). Když k tomu uvážíme dlouhodobě rostoucí ceny energií a pravděpodobný nedostatek v zásobování některými fosilními palivy (v horizontu příštích několika desítek let) je stavění energeticky co nejúspornějšího domu jedním z nejlepších rozhodnutí. Pokud dům kromě nízké spotřeby energie bude splňovat i další principy ekodomu (viz začátek tohoto článku), přispěje náš dům ke zlepšování životního prostředí i zdraví nás všech.

Konkrétní rady a poradenství se stavbou pasivního domu, nízkoenergetického domu, ekodomu, s tepelnými izolacemi, úsporami energií, ochranou životního prostředí poskytnou informační, poradenská a vzdělávací centra sítě ENVIC – www.envic.cz, poradenské centrum Plzeň: ic.plzen@envic.cz, telefon 377 220 323. Více o informačním centru zde.

Václav Šváb, ENVIC

Článek vyšel v iReceptáři 10.1. 2011

Test vzduchotěsnosti (foto: Complete Green Solutions)

Příklady dokončených staveb

Pasivní rodinný dům - masivní zděná stavba (foto: Kalksandstein s.r.o.)

Pasivní řadový dům - masivní zděná stavba (foto: ENVIC, o.s.)

Pasivní rodinný dům – lehká dřevostavba (foto: ENVIC, o.s.)

Nízkoenergetický rodinný dům – masivní dřevostavba (foto: KLH)

Tabulky:
Měrná roční potřeba tepla na vytápění jednotlivých energetických standardů domů
Pokud měrnou potřebu tepla vynásobíme vytápěnou podlahovou plochou domu získáme údaj o tom, kolik náš dům potřebuje tepla na vytápění za rok.

* Navržená max. měrná potřeba tepla na vytápění pasivního domu na úrovni 15 kWh /m² za rok pochází ze zahraničí. V ČR je díky horším klimatickým podmínkám obtížnější této hodnoty dosáhnout, proto je v české normě uvedena pro rodinné domy méně přísná hodnota max. 20 kWh /m² za rok (přísnějších 15 kWh /m² za rok je pouze doporučeno). U bytových domů zůstává požadavek na max. 15 kWh /m² za rok zachován z důvodu jednoduššího dosahování této hodnoty u bytových domů.

Nízkoenergetický dům - doporučené tepelně-izolační vlastnosti jednotlivých konstrukcí

Hodnoty U v tabulce odpovídají 2/3 – 3/4 hodnot doporučených normou ČSN 73 0540

Nízkoenergetický dům - další požadavky

Pasivní dům - doporučené tepelně-izolační vlastnosti jednotlivých konstrukcí

Okna by měly mít celkovou energetickou propustnost solárního záření g ≥ 0,5.

Pasivní dům - další požadavky