Nízkoenergetická dřevostavba v horských podmínkách (I)

Úvod

Účel a využití stavby

Myšlenka postavit rodinný dům nebyla v tomto případě vyvolaná nutností řešit akutní potřebu bydlení, jak je tomu asi ve většině případů. Hlavní motivací bylo splnění celoživotního snu bydlení v horách. Asi před 6 lety jsme s manželkou plánovali koupi horské chalupy a její postupnou rekonstrukci na chalupu k bydlení "na penzi" - tehdy asi v horizontu 10 let. Jediné, co bylo jasné, byla lokalita. Šumava nás přitahovala již léta. Souhrou náhod, jak už to bývá, se stalo, že namísto chalupy se podařilo zakoupit pozemek. Na něm stála chalupa jako součást statku od středověku až asi do roku 1950. Parcela byla vedená v katastru jako zbořeniště, na kterém bylo možno stavět i přesto, že leží v lokalitě Chráněné krajinné oblasti Šumavy (CHKO).

Příprava stavby

Příprava stavby tedy začínala poněkud netypicky, návštěvou místně příslušného úřadu CHKO Šumava. Tam jsem dostal poměrně podrobné instrukce a podmínky, které musí stavba splňovat, jako je např. sklon střechy nebo velikost oken. Tehdy mi to připadalo jako dosti nedemokratické omezování osobní svobody a práva "stavět co se mně líbí a vyhovuje". Dnes ale musím uznat, že toto určité omezování mne jako investora i dalších zúčastněných - architekta i projektantů bylo ve svém výsledku ku prospěchu věci. Trochu překvapující pro mne snad bylo jen to, že se správa CHKO zajímala detailně o vnější vzhled, ale už vůbec ne o spotřebu energie a způsob vytápění a tím potažmo i o množství emisí v lokalitě CHKO.

Další etapou přípravy stavby bylo zadání zpracování studie domu architektovi. Vzniklo několik variant, z nichž jsme pak vybrali jednu, v té době konečnou. Po asi 2-roční pauze, kdy jsme se mimo jiné rozhodovali, jestli vůbec podstoupíme anabázi stavby a související hypotéky, jsem nechal zpracovat projekt pro stavební povolení a bezprostředně po vydání stavebního povolení pak prováděcí projekty stavební části, elektro, rozvodů vody, kanalizace a vytápění. V průběhu celé přípravy stavby se představy o domě a jeho užívání samozřejmě vyvíjely a postupně zapracovávaly do jednotlivých stupňů projektové dokumentace. Domnívám se, že skutečnost, že zpracovatel studie, zpracovatel projektu pro stavební povolení i projektant prováděcího projektu stavební části byli různí lidé, nebylo na závadu. To platí ale jen v případě, že investor je schopen odborně i časově zvládnout koordinaci přípravy a následně dozorování průběhu stavby. Pokud není, rozhodně bych doporučil pečlivě a trpělivě hledat subjekt v osobě architekta, projektanta - stavaře, dodavatele stavby, nebo stavebního dozoru, který tuto koordinaci a nezbytnou kontrolu zajistí. Myslím, že se to vyplatí i u tak zdánlivě jednoduché stavby jako je rodinný dům. To, že se takoví lidé jen těžko shánějí a investor se raději vzdělává a získává zkušenosti jiných, je patrné třeba i z diskuzních fór na TZB-info i na jiných internetových portálech.

Zadávací podmínky

Základní podmínkou pro zadání stavby bylo sladit požadavky na vnější vzhled domu (do značné míry limitované požadavky Správy CHKO Šumava) s požadavky na bydlení. Ty se samozřejmě během přípravy stavby postupně vyvíjely, tedy většinou směrem k uskromňování. Jak co do plochy tak i třeba upuštěním od krytého "zápraží", které neúměrně rozšiřovalo půdorys, nebo i od přímého vstupu zvenku do obývací místnosti, který je v horském klimatu příjemný jen pár dnů v roce. Pro dispoziční řešení zůstaly základní požadavky:

• hlavní podmínkou (pro mnohé stále ještě trochu podivínskou) pro stavbu domu bylo, že dům musí mít co nejnižší celkovou spotřebu energie, krytou v co nejvyšší míře obnovitelnými zdroji
• druhou neméně důležitou podmínkou byl samozřejmě co nejlepší poměr ceny a kvality díla
• dům musí být uživatelsky co nejflexibilnější, tedy umožňovat jak celoroční, tak i sezónní bydlení
• dům nebude podsklepen
• cca 1/5 půdorysu v přízemí i v podkroví budou "vyčleněny" z nízkoenergetické stavby a bude řešeny jako nevytápěné, opět s maximálně flexibilní využitelností (garáž, dílna, sklad, sušárna prádla, apod.)
• podkroví by mělo poskytovat co nejvyšší míru samostatnosti s možným využitím i pro delší návštěvy dětí, příbuzných a známých (samostatná kuchyňka, jídelna, koupelna, WC)
• zdroj tepla pro vytápění a příprava teplé vody musí být opět co nejvíce flexibilní - dřevo + elektřina, dřevo + peletky, ... (podrobněji bude celé TZB popsáno ve II. dílu popisu stavby, který vyjde na TZB-info 7.11.2005 )

Proč dřevostavba?

Odpověď na tuto otázku vůbec není jednoduchá. Zvláště teď, po téměř třech letech od rozhodnutí. Ale musím přiznat, že určitě nebylo rozhodnutí racionální, vycházející z ekonomické kalkulace. Spíše svou roli při rozhodování hrála např. blízkost pily místu stavby, určitý vztah ke dřevu a k přírodním materiálům obecně, nebo i představy o tom, že dřevostavba půjde rychleji a bude to čistší práce. Tyto představy se sice splnily, ale na druhé straně je poctivé říci, že dřevostavba s nízkoenergetickým parametry není vůbec konstrukčně jednoduchá a vyžaduje naprosto precizní, detailně zpracovanou projektovou dokumentaci a velmi pečlivé provedení. Je totiž nutné, aby kromě běžných požadavků na statiku, tepelné vlastnosti obvodových konstrukcí, ochrany dřeva, útlum hluku, byla všude zachována základní podmínka nízkoenergetického domu - vzduchotěsnost stavby. A i přesto, že prováděcí projekt byl zpracován velmi pečlivě, bylo nutné řadu detailů řešit v průběhu stavby. Podařilo se to díky obětavosti několika odborníků - konzultantů, kterým bych chtěl za jejich ochotu a cenné připomínky velmi poděkovat.

Proč nízkoenergetický a ne pasivní dům?

Důvody jsou asi dva. Jednak to byla snadná dostupnost palivového dřeva v místě stavby (zbytky po těžbě, pilařský odpad v blízkém okolí), která přímo nabízela levný a ekologický zdroj energie a úsporu investic za relativně drahé sluneční kolektory, zemní výměník tepla, nebo okna ve špičkové technické kvalitě. Na stavbu jsem nečerpal ani nežádal o dotace ze SFŽP ani z ČEA. Dotace v současné "české" podobě totiž považuji za karikaturu na skutečně motivační dotace pro stavbu energeticky úsporných a pasivních domů, které dobře fungují v Rakousku nebo v Německu. Hlavně jsem ale v době přípravy stavby (2001 - 2003) měl informace o pasivních domech asi v tom smyslu, že je to nějaký výstřelek - extrém a ta správná "rozumná cesta" je postavit dům nízkoenergetický. Dnes s informacemi, které mám k dispozici a po návštěvě pasivního domu v Rychnově, bych jistě o pasivním domě (měrná spotřeba tepla < 15 kWh/(m².a) + další 2 podmínky) minimálně velmi vážně uvažoval.

Projektová dokumentace

Studie domu

Prvním krokem v přípravě stavby bylo tedy zadání zpracování studie. Architekt v ní vyřešil základní otázky jako orientaci stavby a jednotlivých místností vůči světovým stranám, základní proporce stavby jako sklon střechy, tvar a počet oken apod. I když se řada věcí (vnitřní dispozice, orientace vchodu do domu) v průběhu zpracování projektu pro stavební povolení i prováděcího projektu změnila, ty základní parametry zůstaly a tvořily kostru pro další stupně projektu.

Obr. 1 - Ukázka ze studie domu (autor Ing. arch. Jaroslav Němec, CSc.)

Projekt pro stavební povolení

Druhým krokem v přípravě stavby byl projekt pro stavební povolení. Slouží jako základní podklad pro stavební řízení. Náš projekt pro stavební povolení vycházel ze studie, respektoval základní parametry domu, ale byly do něj promítnuty změny vnitřní dispozice, které "se vyvinuly" postupem času. Projekt řeší současně i vazby na zásobování vodou, elektřinou a další vnější vazby. Měl by definitivně řešit základní parametry stavby a vnější vztahy, ale nemusí jít do konstrukčních detailů. Zde se mi velmi osvědčilo svěřit zpracování projektu projektantovi, který působí v regionu a zná požadavky nejen stavebního úřadu, ale i dodavatele elektřiny a dalších potencionálně dotčených institucí (Telecom, správce povodí apod.)

Obr. 2 - Ukázka z projektu pro stavební povolení i se zakreslením změn fasády
podle požadavků CHKO. (pohled jihozápadní)

Prováděcí projekt

Prováděcí projekt by měl být, jak už název naznačuje, tou konečnou dokumentací, podle které se skutečně staví. Řeší detailně jak stavební část, tak i všechny profese (elektroinstalaci, vytápění, rozvody studené i teplé vody, kanalizaci včetně všech přípojek). Podle prováděcího projektu se tedy stavba realizuje a změn v něm prováděných by mělo být co nejméně. Každá i zdánlivě drobná změna se totiž promítá do netušeného množství dalších souvislostí. Změny je tedy velmi dobré, resp. nutné předem konzultovat s projektantem. U nízkoenergetických staveb a dřevostaveb kvalita a detailní provedení projektu velmi silně ovlivňuje celkový výsledek.

Obr. 3 - Ukázka z prováděcího projektu - dispozice místností v půdorysech prováděcí
projektu stavební část (autor Zdeněk Hlavatý)

(po kliknutí se obrázek zvětší)

Stavební náčrty

Obr. 5 - Ukázka stavebního náčrtu - ukončení kamenné podezdívky pod základovým prahem trámkové konstrukce se zákresem odpadní stoupačky

Velmi se mi osvědčilo prováděcí dokumentaci dále zpřesnit ručními nákresy důležitých detailů. Myslím, že i díky těmto náčrtům pak místní firmy - zednická Řehoř, tesařská firma Kavale i elektrikář Kadlec - odvedly skutečně velmi kvalitní práci. Pro některé detaily dřevostavby jako např. osazení oken ve vikýřích s ukončením parozábrany byly stavební náčrty od odborníka přímo nutností.

Architektonické a technické řešení

Základní parametry

délka domu	m	17,5
šířka domu	m	7,3
celková zastavěná plocha	m2	127,75
obytná plocha vytápěná	m2	151,4
ostatní plochy nevytápěné	m2	58,4
výpočtová tepelná ztráta (-21°C)	kW	4,5
vytápěná plocha	m2	151,4

Dispozice

Dispoziční řešení je patrné z ukázky půdorysů v prováděcím projektu. Dům je rozdělen na část vytápěnou se zastavěným půdorysem 13,5 x 7,3 m a část nevytápěnou (garáž + půda) o rozměrech 4 x 7,3 m. Vše překryto integrálně jednou střešní konstrukcí. Ve vytápěné části je celkem 11 dvojitých oken a dalších 6 je ve střešních vikýřích. V nevytápěné části jsou pak čtyři okna. Dům má ze severní strany dvoje vstupní dveře. Hlavní vchod vede do zádveří (1), vedlejší "domácí" vchod pak do technické místnosti (6). Obě podlaží jsou až na společný vchod relativné samostatná s vlastní kuchyní, jídelnou, koupelnou a WC. Toto řešení v současné etapě umožňuje komfortní užívání přízemí pro 2 osoby s pracovnou v podkroví a pohodlné ubytování 4 osob na návštěvu nebo přechodný pobyt. Hlavní místností domu je pak v přízemí společná kuchyň, obývací pokoj a jídelna o ploše 30 m² (3) v přízemí. Místnost má i sálavý zdroj tepla "šumavskou pec", modifikovanou pro podmínky nízkoenergetického domu. Podrobněji bude popsána v příštím pokračování o TZB domu. Orientace oken je převážně na jih a západ. Na severní stranu jsou okna z obou koupelen, 1 z kuchyně v přízemí a jedno z kuchyňky v podkroví.

Základová deska a podlahy v přízemí

Základová deska je klasická betonová deska na štěrkovém dusaném loži se základovými pasy. Na podkladním betonu je vodorovná hydroizolace a na ní 200 mm polystyrénové izolace a na ní pak anhydritová samonivelační deska. Podlahová izolační vrstva byla vyskládána z desek 100 mm + 50 mm + 50 mm, přičemž před položením poslední vrstvy byly uloženy kanály a podlahové výústky teplovzdušného vytápění (dodavatel ATREA). Plochy mezi kanály pak byly doplněny polystyrénem přesně dořezaným do potřebného tvaru, celá podlaha překryta PVC fólií ve spojích slepenou izolační páskou a zalita anhydritovou směsí.

Obvodové stěny vytápěná část

Stěnové a obdobně i střešní konstrukce byly vytvořeny vložením 120 mm (160 mm u střešní konstrukce) minerální izolace Rockwool Airrock HD mezi trámkovou konstrukci a jejím překrytím 80 mm (100 mm u střešní konstrukce) minerální izolace Rockwool Airrock ND i přes nosníky trámkové konstrukce (resp. krokve). Na této izolaci byl vytvořen vodorovný rošt z dokonale suchých latí 20 x 60 mm uchycených sádrokartonářskými přímými závěsy k nosné konstrukci. Na rošt byla připevněna specielní "bublinková" parotěsná a tepelně-izolační folie firmy DAPE s oboustranně nanesenou hliníkovou vrstvou. Tato folie pak byla upevněna šroubovanými svislými kontralatěmi 30 x 50 mm, na které se pak klasickým způsobem šroubovaly sádrokartonové desky. Mezi folií a sádrokartonem tak vznikla instalační mezera pro vedení instalací bez pracného utěsňování parotěsné zábrany u každého průchodu, nebo elektrikářské krabice. U střešního podhledu byly namísto dřevěných kontralatí použity sákrokartonářské ocelové profily. Z venkovní strany jsou na nosné konstrukci pomocí jednoduchého roštu ze svislých kontralatí a vodorovných latí přibita prkna tl. 20 mm šíře a 140 mm s malou cca 2-3 mm mezerou pro dilataci. Mezery pak byly překryty známými šumavskými "fuklajsnami" upevněními pomocí vrutů k vodorovným latím. Výpočtový součinitel prostupu tepla obvodových stěn je 0,224 W/m².K, střechy pak 0,175 W/m².K.

Obvodové stěny nevytápěná část

Stěny nevytápěné garáže včetně stropu jsou z betonových tvárnic tl. 30 cm s polystyrénovou vložkou vyráběných a dodávaných firmou Betonové stavby Klatovy. Vzhledem k jejich solidním tepelným vlastnostem jsem se rozhodl o zjednodušení oproti projektu v tom, že zděné stěny byly protaženy i jako obvodové stěny technické místnosti, tedy v té části, kde byla jako fasáda použita běžná štuková omítka natřená bílou fasádní barvou.

Okna

Vzhledem k poměrně miniaturním rozměrům oken (110 x 90 cm) a požadavku na jejich vzhled byl zvolen typ klasických dvojitých oken s vnějšími křídly otevíranými ven a vnitřními dovnitř. Venkovní křídla dělená na tři pole jsou osazena jednoduchým sklem, vnitřní nedělená křídla pak dvojsklem (U=1,1). Venkovní i vnitřní křídla jsou dokonale těsněna silikonovým profilem v drážce a zkušenost po jedné zimě a jednom létu je ta, že se nepotí. Okna vyrobil velmi precizně místní truhlář Kůs.

Střecha

S volbou druhu střešní krytiny jsem dlouho váhal. Po návštěvě libovolného stánku dodavatele střešní krytiny jsem vždy odcházel s přesvědčením, že právě ta jejich je ta nejlepší a současně nejlevnější. Až jsem se dostal k hliníkové krytině rakouské firmy PREFA. Ta sice nepatří mezi levné, ale svým jednáním i návštěvou několika staveb mne zastoupení firmy přesvědčilo pro volbu právě jejich výrobku. Díky spojení kvalitního výrobku s kvalitní pokrývačskou firmou Kubát Chotěšov se střecha skutečně povedla. Falcované střešní šindele jsou přibíjeny na prkenný záklop pokrytý speciální fólií. Ze stejného hliníkového plechu bylo provedeno i oplechování bočních stěn i čelní stěny vikýřů a oplechování komínového tělesa v nadstřešní části.

Co bych dnes řešil jinak?

Po dispoziční stránce bych asi příliš změn neudělal. Snad jen u druhého "hospodářského" vchodu by bylo účelné vyřešit vstupní zádveří (to plánuji i nyní dodatečně). A logičtější by bylo umístit kotel na dřevo do technické místnosti než pod desku "pece", jak je tomu nyní. To by si vyžádalo přemístění komínu, který byl původně situován u pravé pece. O tom ale blíže v pokračování o TZB domu.

Několik obrázků pro představu

Obr. 6 - Pozemek po skrývce zeminy před bagrováním základů (2.5.04)

Obr. 7 - Základy (9.5.04)

Obr. 8 - Hrubá stavba (28.6.04)

Obr. 9 - Pohled západní (25.10.04)

Obr. 10 - Pohled jižní (15.11.04)

Obr. 11 - Pohled jižní (23.10.05)

Shrnutí

Je samozřejmé, že zpracování studie i dalších projektů není zadarmo. Ale po zkušenostech, kolik kvalitní příprava stavby může ušetřit peněz a času při vlastní stavbě, mohu všem budoucím stavebníkům rodinného domu doporučit držet se tří zásad:

1. Nepodceňovat přípravu
   Postavit rodinný dům je totiž mnohem, mnohem složitější, než se jeví z pohledu staveb před 10, 20, 30 a více lety.
   
   
2. Neuspěchat přípravu
   Příprava stavby vyžaduje určitý čas.
   
   
3. Kvalitní i když dražší projekt je mnohem lepší investicí, než za kterou je v Česku považován
   Náklady na projekt nejsou tou položkou, na které by se mělo na stavbě šetřit.
   

Samozřejmě, že tou nejdůležitější podmínkou je vybrat dobrého projektanta (projektanty) pro každý stupeň dokumentace. Ale na to se "návod" dá napsat jen těžko. Variantou zatím u nás neznámou a na Západě běžnou je možnost popisovaná v rozhovoru s Ing. Petlachem - najmout odborníka, který ho vybere a celou stavbu koordinuje.