Stavíme energeticky úsporný dům (IV)

Proč právě energeticky úsporné domy? Proč zase něco dělat jinak?

Cítím podtext této otázky, jak visí ve vzduchu. Než přejdu ke konkrétním řešením, je třeba si vyjasnit základní pojmy.

Pokud by bylo vše v pořádku, planeta dále měla nevyčerpatelné zdroje vyčerpatelných energií, opravdu by nebylo na místě proč hledat jiná řešení. Vždy znovu mi zatrne z grafu, který sestavili vesměs američtí vědci a kde zmapovali nárůst skleníkových plynů v průběhu minulého tisíciletí. Hyperbolický průběh strmě stoupající křivky čistě z matematického hlediska vždy končí nějakým kolapsem a v uzavřeném, omezeném systému zdrojů nemůže růst do nekonečna.

Ekosystém Země se dříve nebo později musí začít bránit destabilizací celého systému, Země zničena nebude, otázkou je, zdali to přežije člověk, nebo jak velká část lidstva.
Ale i kdyby tomu tak nebylo, dokáže někdo obhájit důvod pro bezbřehé plýtvání? Přináší to snad větší pocit naplnění našich životů?
Pokud někdo opravdu věří, že to je jen normální výkyv přirozeně oscilujícího ekosystému, musí mít hodně silnou víru, že současné plýtvání neobnovitelnými zdroji energií a surovin je normální a smysluplné.

Ten, kdo spolu se mnou takto silnou víru nemá, ať čte dál.
Z různých informačních zdrojů lze vyčíst, že v obsluze budov se spotřebovává 50% světové spotřeby energií. Jde tedy o klíčového producenta skleníkových plynů. A právě toto je hlavní důvod, proč má smysl hledat jak dělat věci jinak a v rámci možností obnovitelných zdrojů.

Začít je třeba u zateplení objektu, nikoli u složitých a technologických systémů.

Připadá mi logické, že základní úvaha by měla mířit k této otázce "Jak se dá nejdříve maximálně snížit celková spotřeba energie" a teprve po zodpovězení této otázky řešit, který bude ten nejoptimálnější zdroj energie (samozřejmě obnovitelné). Současná praxe je ale přesně opačná. Nevím, jak víc křičet do světa: Nedělejte nejčastější chybu současných novostaveb i rekonstrukcí, nejdříve si koupit silný zdroj (kotel, tepelné čerpadlo, kotel na biomasu, plynokotel nebo třeba i baterii slunečních kolektorů atd.) a teprve potom hledat, jak dům vylepšovat - třeba zateplením. Pokud se spotřeba sníží později a nenajde se někdo, komu se přebytečná kapacita bude prodávat, první investice do velkých zdrojů se musí odepsat!

Na možnosti budoucího vývoje se můžeme podívat zejména do Německa a Rakouska, kde se již realizují nízkoenergetické domy (horní limit 50 kWh/m² za rok) a pasivní domy (horní limit 15 kWh/m² za rok). Jejich společným znakem je silná tepelná izolace spolu s rekuperací.
Rozdíl mezi pasivním (dále jen P dům) a nízkoenergetickým domem (dále jen NE dům) je hlavně v tloušťce izolace.
NE dům lze realizovat ještě možná se 120 mm standardní izolace, zatímco pasivní dům pracuje s tloušťkami 250 - 400 mm.

Idea pasivního domu spočívá v tom, že se tepelné ztráty domu co nejvíce přiblíží vnitřním ziskům energií, které vznikají při provozu domu, a na vlastní topení je třeba energie ze zdroje tepla jen v nejmrazivějším období. Spotřeba energie na topení je poloviční než spotřeba energie potřebná na ohřev TUV a tím se stává marginální záležitostí, kterou není problém řešit právě pomocí obnovitelných zdrojů.

Nechápu, že právě tato fakta se nestávají ústředním pozadím při tvorbě energetické koncepce státu. Zde se jen pohybujeme v relacích, zda obnovitelné zdroje podporovat více nebo méně, ale jako základ se bere současné nesmyslné plýtvání. (Česká republika má na obyvatele stále ještě největší produkci skleníkových plynů v Evropě a na tvorbu HDP potřebuje o 40% více energie než země EU, i když došlo k významnému snížení.)

Pokud se budeme snažit nahradit plýtvání z neobnovitelných zdrojů plýtváním ze zdrojů obnovitelných, jedná se o předem prohraný boj.

Tady se dostáváme k jádru tématu. Na grafu Ing. Šafaříka je viditelně znázorněn možný trend v porovnání k současnému neutěšenému stavu. Je třeba nastoupit cestu od spotřeby 250 kWh/m² za rok ke spotřebě alespoň 30 kWh/m² za rok a k tomu vede cesta v první řadě přes změnu základních vlastností budovy.

Možný vývoj standardu bytové výstavby (Ing. M.Šafařík)

Jak ovlivňuje zateplování druh konstrukčního systému?

Zpoždění platnosti nástupu nové tepelné normy pomohlo především výrobcům plynosilikátových a cihelných žebírkových tvárnic, protože mohli tvrdit, že jejich tepelně izolační vlastnosti stačí bez přídavného zateplení. Ve chvíli, kdy už tomu tak není, zde nastává problém se zateplováním, které tyto tvárnice prodražuje. Dnes běžně doporučované optimální hodnoty tep. izolace od 50 do 80 mm jsou nepodložené základní srovnávací úvahou a odhalují past pro tyto stavební systémy.

Zateplení kontaktním způsobem s 50 mm průměrně stojí 900 - 1000 Kč. Ale 100 mm přijde na 1100,- Kč, 200 mm na 1200,- Kč. Zateplení 300 - 400 mm se dá realizovat již za 1300 - 1600,- Kč, i když už ne klasickým způsobem. Jak je to možné? Cena izolace je relativně nízká, ale práce při kterémkoli způsobu zůstává prakticky stejná. Z toho plyne, že základní rozhodnutí se odehrává v rovině zateplovat ano nebo ne, ale když odpovíme ano, jde o to, dostat tam izolace co nejvíce, neboť růst investičních nákladů není ani zdaleka úměrný nárůstu zkvalitnění vlastností budovy.

Pokud použijeme výše jmenované tvárnice o síle 400 mm a budeme k nim přidávat 150, 200 nebo 300 mm tep. izolace, dostaneme nesmyslně tlusté stěny, které navíc nemají to, proč si lidé hlavně zděné domy staví. Mají minimální tepelnou setrvačnost, zkrátka není to ani masivní cihla ani dobrá izolace.

Konstrukční alternativy ve světle posledních poznatků

Odpovědi nemohou nikdy být jednoznačné a absolutizující a vždy záleží na širších souvislostech a podlažnosti budovy. U rodinných domů si musíme odpovědět, chceme-li dům masivní, nebo nevadí lehká konstrukce.

Ve středoevropském kontextu se zdá, že nejen u nás je důležitý pocit masivního nerezonujícího domu s akumulační setrvačností.

CIHLOVÝ DŮM

Pokud tedy z těchto důvodů trváme na domu zděném, jde o to, aby nosná stěna mohla být co nejtenčí, aby po té, co k ní přiřadíme izolaci 300 mm, celková tloušťka obvodového pláště nepřesáhla 550 mm. Letos proběhlo několik realizací domů, které mají nosné obvodové zdivo 150, 180 a 200 mm. Platná EN dovoluje nosné nejtenčí zdivo právě až 150 mm. Je třeba monolitický, ale tenčí strop a vnitřní příčky jsou rovněž nosné tl. 150 mm. Jak je vidět na obrázku, izolace je uzavřená do prostoru mezi stěnu a laťový rošt na povrchu obitý heraklitem a omítnutý.
Tento postup je cenově srovnatelný s dnes obvyklým zateplením polystyrénem a stěrkou. Ale vápenná omítka na povrchu zaručuje prodyšnost a menší zranitelnost než tenká stěrka (snadno ji proklovne strakapoud, jak se stává na sídlištích).

Klíčové u takto stavěných domů je osazení oken. Ta je třeba osadit do ostění tak, aby se minimalizovaly tepelné mosty a okno bylo co neblíže roviny fasády.

Pro vícepodlažní výškové domy to samozřejmě řešení není, ale zde pak znovu získává na významu klasický Corbusierův monolitický skelet (sloup-deska), který na vnějším plášti potřebuje jenom výplňový sendvič s maximálním zateplením. Tento koncept lze uplatnit i v dřevostavbě, jak je vidět z realizace v Bruselu, kde se toto opláštění navíc realizovalo z balíků slámy.

DŘEVOSTAVBA

Pokud se vrátíme k rodinným domům, je třeba si přiznat, že stavba zděného pasivního domu znamená stavět domy dva. Jeden je z cihel a druhý na izolaci. Je to dražší a komplikovanější.

Z tohoto úhlu pohledu je výhodnější řešení dřevostavba, neboť nosná konstrukce splývá s izolací a nedochází ke ztrátě prostoru. Má jen jednu nevýhodu, a tou je již dříve zmíněná papírovost a pocit nesolidní stavby. Tento problém je ale řešitelný mnohem snáze, než by se zdálo. Jsou tu dvě možnosti. Nákladnější je vnitřní přizdívka z nepálených cihel, neboť ty jsou mnohem kompatibilnější (pružnější ) než cihly pálené. Za hranicemi je i řada systémů, které řeší vnitřní přizdívky tvárnicemi ze směsi jílu a plev nebo pilin, anebo tvárnicemi (na obr.) ze směsi jílu (90%) a řezané slámy (10%). Lze je řezat, lepit kaseinem a vrutovat. Hlavní předností je kromě akumulace i tvorba optimálního vnitřního mikroklimatu regulací vlhkosti právě díky jílové složce.Levnější řešení je omítání stěn jílovou omítkou na laťovém roštu s rabicovým nebo rákosovým pletivem.

Hlavní síla dřevostaveb je v tom, že jsou z obnovitelných surovin a že umožňují nové přístupy estetické i technologické.

Jako izolaci do dořevostaveb je možné použít kromě minerální vaty i izolace z obnovitelných zdrojů jako je konopná, lněná nebo ovčí vlna a nebo sláma.

DŘEVOSLÁMOSTAVBA

Ta přestože na první poslech většinou budí nedůvěru, má prakticky nejoptimálnější vlastnosti. Hlavními námitkami jsou požární odolnost a hlodavci. Na univerzitě ve Vídni podrobili takovou stěnu požárním zkouškám a výsledek je neuvěřitelý. Požární odolnost vychází na F90. Problémy s hlodavci jsou paradoxně hlavně u staveb, kde se používá minerální vata, ve které si mohou snadno budovat cestičky. Slámové balíky, které jsou slisované na 80 - 90 kg /m³, v sobě obsahují vnitřní pnutí, které myší cestičky zavírají. Navíc minimální objem vzduchu v balících je nepříjemný pro hlodavce a je hlavním důvodem, proč jsou špatně hořlavé. Snadná recyklovatelnost pak řadí slámu mezi špičkové ekomateriály.

Voštinová stěna s balíky vyvinutá v Rakousku