Pasivní domy v Českém ráji

Soubor třinácti pasivních nízkonákladových rodinných domů měl vzniknout v nadmořské výšce 430 m n. m. v Chráněné krajinné oblasti (CHKO) Český ráj.
Výstavba domů byla zahájena v červenci 2006, v průběhu srpna 2007 proběhla jejich kolaudace. Soubor výstavby je situován uprostřed intravilánu obce Koberovy. Architektonické řešení vychází z tradiční koncepce vesnického stavení. Po projednání s CHKO Český ráj byly stanoveny dominantní prvky - jednoduché sedlové střechy ve sklonu 45°; navazující přístřešky pro auta; vstupy na okapové (severní) fasádě; vyloučení balkonů a lodžií. Je zajímavé, že tyto požadavky CHKO logicky navazují na moderní zásady pasivní výstavby! Koncepce domů je řešena důsledně ve standardu pasivního domu s měrnou potřebou tepla na vytápění do 15 kWh(m²a).

¤ Varianta domu A/1 ze souboru třinácti pasivních domů v obci Koberovy

Konstrukční řešení

Domy využívají skeletový konstrukční systém od firmy Atrea, s.r.o. Nosnou konstrukci přízemí tvoří skeletová soustava z lepených dřevěných prvků (sloupků, průvlaků, ztužidel) osazených na základovém prahu s diagonálním závětrováním. Celková spotřeba dřeva nepřesahuje 2,7 m³. Na průvlaky byly osazeny dřevěné velkorozponové vazníky, jejichž spodní pásnice jako spojitý nosník vytváří přímo stropní konstrukci přízemí. Vazníky vytvářejí v podkroví volný prostor bez vnitřních podpor pro libovolné řešení vnitřních dispozic. Obvodové stěny jsou nenosné, složené ze dvou samostatných plášťů bez spřažení, s výplní minerálně vláknitou izolací. Oba pláště mají nosnou kostru buď z tenkostěnných pozinkovaných U profilů, nebo dřevěných latí a jsou dimenzovány pouze na vodorovná zatížení. Vnitřní plášť s instalační dutinou a parotěsnou zábranou je ze sádrovláknitých desek. Vnější plášť je řešen v několika variantách s předsazenou termofasádou, připevněnou na sádro- vláknité desky FERMACELL (Xella Trockenbau-Systeme Praha se jako dodavatel těchto desek podílel formou konzultací a poradenství na výstavbě od projektu až po rea- lizaci), s výstužnou funkcí, případně s větraným dřevěným obkladem.

Možnosti vyplývající z navržené koncepce obvodového pláště přízemí:

• libovolná tloušťka tepelné izolace;
• úplná eliminace tepelných mostů v ploše stěn;
• libovolný návrh a kombinace konstrukcí i povrchů obou plášťů;
• realizace plášťů pod zastřešením skeletové konstrukce;
• skladebná koncepce, umožňující nezávislou instalaci stěnových vodních, vzduchových nebo fotovoltaických panelů, včetně pozdějších změn.

¤ Půdorys přízemí standardního pasivního domu (varianta A/1)

¤ Půdorys podkroví standardního pasivního domu (varianta B/1)

Vytápění a větrání s rekuperací tepla

Všechny objekty jsou vybaveny dvouzónovým systémem teplovzdušného cirkulačního vytápění a větrání s rekuperací tepla. Centrální podstropní jednotka DUPLEX RB obsahuje nízkoteplotní vodní ohřívač, filtr G4, pomaluběžný cirkulační ventilátor, ventilátor odpadního vzduchu, protiproudý rekuperační výměník se základní účinností 90 % (bez kondenzace), směšovací klapku volby režimů a vestavěnou digitální regulaci. Podlahovými rozvody profilu 200x50 mm se rozvádí směs cirkulačního a čerstvého vzduchu do podokenních podlahových výústek v každé obytné místnosti. Pod dveřmi bez prahů se vzduch pak odvádí do předsíní k centrálním mřížkám a zpět do jednotky, kde se filtruje, dohřívá a směšuje s čerstvým vzduchem. Z WC, koupelen a kuchyní se odpadní vzduch odsává samostatným kruhovým potrubím k jednotce, kde v rekuperačním výměníku předává teplo čerstvému vzduchu a vyfukuje se ven. Nad kuchyňskými sporáky se standardně instaluje cirkulační digestoř s uhlíkovým filtrem pro záchyt tukových aerosolů, prostor koupelen je nárazově dotápěn infrazářičem, nebo otopným žebříkem.
Důsledkem tohoto řešení bylo, mimo jiné, dosaženo:

• sloučení funkce nízkoteplotního vytápění a nezávisle řízeného větrání s rekuperací tepla do jediného agregátu a společných rozvodů;
• úspory až 85 % nákladů na větrání;
• možnosti instalace elektro-polarizačního filtru;
• možnosti chlazení, vlhčení a odorizace cirkulačního vzduchu;
• možnosti integrace solárních vzduchových systémů do vzduchotechnických rozvodů.

¤ Energetická soustava vytápění, větrání a přípravy OPV pasivního domu. RB - centrální podstropní jednotka DUPLEX RB; IZT - integrovaný zásobník teplé vody; TUV - teplá užitková voda

Zdroje a zásobníky tepla
Pro domy byly navrženy integrované zásobníky teplé vody IZT 615, které zajišťují v jediné nádrži o průměru 600 mm elektroakumulační ohřev topné vody, průtočný ohřev pitné vody (OPV) a akumulaci solárních zisků. Systém integrované přípravy topné a pitné vody v jediné nádrži s elektroohřevem byl ekonomicky vyhodnocen jako nejrentabilnější ze všech posuzovaných variant zdrojů. Pro solární přípravu OPV a podporu vytápění byly navrženy tři kusy plochých solárních kolektorů s účinnou plochou 5,1 m² s orientací jih až jihojihozápad, při sklonu 45°. Kombinovaný systém ohřevu pitné vody a vytápění v jediném integrovaném zásobníku s vestavěným zdrojem umožňuje jednookruhové zapojení s jednoduchou regulací, na rozdíl od standardních tříokruhových systémů se dvěma zásobníky a externím kotlem s komplikovanou regulací. Ve všech pasivních domech jsou záložní zdroje navrženy ve formě krbových kamen v hlavní obytné místnosti.

Pokračování - analýza

Realizované technické řešení bude podrobně analyzováno a optimalizováno z hlediska konstrukčního, z hlediska stavební fyziky i celkových stavebně energetických vlastností. Předpokládá se měření rozhodujících vlastností před dokončením a po zahájení provozu (termografie, neprůvzdušnost) a dlouhodobé monitorování skutečných energetických parametrů. Těmto otázkám se bude věnovat výzkumné centrum CIDEAS na Fakultě stavební ČVUT v Praze.