Interní mikroklima pasivního domu - výsledky subjektivního průzkumu

1. Úvod

Příspěvek představí výsledky průzkumu, který se uskutečnil v pasivních rodinných domech (PD), v řadové zástavbě v areálu bývalého cukrovaru v Židlochovicích, obr. 1. Zástavbu tvoří dvě řady rodinných domů. Starší byla dána do užívání v roce 2006. Její obyvatelé zde prožili dvě zimy a získali z tohoto období s užíváním domu první zkušenosti. Do novějšího bloku se nájemníci nastěhovali ještě v průběhu otopné doby - v březnu 2008. Proto poznatky o hodnocení zimního období nebyly od nich získány. Jejich zkušenosti z období letního jsou však již obsahem tohoto průzkumu.

Obr. 1 Pohled na jihozápadně orientovanou fasádu řadových PD

Průzkum byl zaměřen především na zjištění následujících činitelů:

• získání poznatků o motivaci stavebníků k realizaci výstavby PD,
• zjištění podmínek interního mikroklimatu PD v zimním a letním období,
• získání zkušeností z bydlení v PD.

2. Popis budovy

Zástavba se nachází na okraji intravilánu obce. Tvoří ji čtrnáct rodinných domů. Ve starší řadě je lokalizováno šest, v mladší osm domů. Jedná se o dvoupodlažní stavby bez podsklepení, s užitnou plochou 105 m² (dokončeno v roce 2006), resp. 120 m² (dokončeno v roce 2008). Celé jihozápadní průčelí s obývacím pokojem v přízemí a dvěma ložnicemi v patře je prosklené. K severovýchodu s menšími okny je orientován vstup do jednotlivých domů a v patře ložnice.

Obr. 2 Dílčí řez PD vedený severovýchodní stěnou se vstupem a krycí stříškou

Základy široké 400 mm jsou z vnější strany obloženy 150 mm vrstvou XPS, obr. 2 a obr. 3. Na nich jsou vyzděny vertikální nosné konstrukce z pórobetonu YTONG P5-600, tl. 200 a 250 mm s tepelnou izolací z EPS tl. 350 mm. Nosná schodišťová stěna je z vápenopískových cihel tl. 125 mm. Mezi domy je z akustických důvodů vložena izolace Rockwool tl. 30 mm. Stropy i šikmé střešní roviny tvoří desky YTONG, resp. nosníky TRAS a 350 mm EPS. Střecha má U = 0,11 W/(m².K). Skladby konstrukcí jsou patrny z obr. 2 až 4. Okna jsou vrstvená s jádrem z borového dřeva a tepelnou izolací z PUR, zasklena trojsklem s kryptonem - U_w = 0,72 W/(m².K), T = 0,51. [1] V každé místnosti je jedno okno otevíravé, ostatní jsou pevná. Dřevěné balkony mají vlastní systém založení a s budovou jsou spojeny bodově ocelovou pozinkovanou tyčí, obr. 3.

Obr. 3 Řez PD vedený jihozápadní stěnou s balkonem, stropy a podlahami

Provoz zajišťuje centrální větrací jednotka PAUL Santos F 250 DC. Nasávací potrubí zemního kolektoru je opatřeno antibakteriální vrstvou s podílem stříbra, která brání sukcesi mikroorganismů. Vnitřní rozvody vzduchotechniky jsou v přízemí ve stropě, přičemž v obývacím pokoji je přívod a v kuchyni odvod. V podkroví jsou výustky ve stěnách nad podlahou. Ohřev vzduchu probíhá v kritických dnech zimního období pomocí elektrické energie. Ohřev teplé vody ve starší řadě šesti domů zajišťuje tepelné čerpadlo s topným faktorem 3,6 a výkonem 2,5 kW. Výkon tepelných čerpadel se vlivem malé potřeby energie zcela nevyužívá. V osmi domech "mladší" řady je zabudován solární systém s kolektory umístěnými na střešní konstrukci a elektroohřev o výkonu 1,90 kW. Zásobník s provozní teplotou 52 °C má kapacitu 296 litrů. [2] V koupelně a v technické místnosti, kde je sprcha, jsou jediná otopná tělesa, která zajišťují dostatečnou teplotu po celý rok a slouží k sušení. Náklady na energii tvoří pouze platby za elektřinu s dvěma zálohami po 1500 Kč. [3]

Obr. 4 Skladba střešní konstrukce PD v Židlochovicích

Domy mají jmenovitou potřebu na vytápění 15 kWh/(m².a). Výpočet dle PHPP prokázal, že potřeba primární energie se rovná 69,0 kWh/(m².a). Měrný příkon podle PHPP činí 12,2 W/m². Tlaková zkouška - "Blower door test" prokázala neprůvzdušnost n₅₀ = 0,38 1/h.

3. Respondenti

Účastníky průzkumu se staly osoby, které domy trvale obývají. S ohledem na skutečnost, že se obydlovaly postupně a zkušenosti se zimním obdobím měli jen obyvatelé ze starší, v roce 2006 obydlené řadě, proběhl průzkum v šesti domech. Poznatky s užíváním domů v letním období byly již sledovány v 10 domech.

Průzkum se uskutečnil ve dvou termínech v polovině května 2008 a počátkem srpna 2008. Data byla shromážděna prostřednictvím dotazníku, na jehož otázky v přítomnosti autora průzkumu odpovídalo v zimním období 14 respondentů a v letním období 11 respondentů. V letním období se jednalo až na jeden případ o zástupce jednotlivých rodin. Bylo tomu tak proto, že na rozdíl od zimního období, kdy se odpovědi jednotlivých respondentů mnohdy lišily, byly v letním období získány v jednotlivých domech stejné odpovědi. Soubor poskytl 234 odpovědí, které separovaně hodnotily zimní a letní období.

Převážná část respondentů se nachází v mladší úrovni středněvěkého obyvatelstva se středoškolským a vysokoškolským vzděláním. Mužů s věkovým průměrem 31,3 roků se zapojilo 14, žen s věkovým průměrem 29,9 roků 10.

4. Průzkum

Při rozhodování o pořízení vlastního rodinného domu bylo 31,8 % dotázaných vedeno snahou vybudovat PD s cílem uspořit energii, snížit provozní náklady, přispět k ochraně životního prostředí a zdravě žít. Motivační se pro 36,4 % stal právě samotný způsob výstavby, který z hlediska enviromentálního pokládali za jeden z nejšetrnějších. Jen 4,5 % osob se rozhodlo na základě zkušeností, které získaly od stavebníků v ČR nebo v zahraničí, obr. 5.

Obr. 5 Stimuly vedoucí k rozhodnutí stavět PD

Při hodnocení vnitřního prostředí budov bylo zkoumáno jak na člověka působí vlivy, kterým je v interiéru PD vystaven v zimním a v letním období, obr. 6. Za období zimní byl považován čas, kdy je podle současných pravidel v provozu otopná soustava, tzn. v měsících září až květen, ve kterých ve dvou po sobě následujících dnech poklesne průměrná venkovní teplota pod +13 °C. Bylo zjištěno, že v PD je v zimním období 60 % osob spokojených a cítí se příjemně. U zbývajících 40 % osob se v zimním období občas dostavoval pocit mírného chladu. Žádná osoba stav interního klimatu nezařadila do kategorie stále chladno nebo velmi chladno.

V letním období se 54,5 % osob cítilo v domě příjemně a 45,5 % mělo občas pocit mírně zvýšené teploty. Při průzkumu byly v létě mezi byty zjištěny značné rozdíly. V jednom z bytů byla při venkovní teplotě 30 °C naměřena interiérová teplota 21,5 °C. Jeho uživatelé jej provozují tak, že podobně jako ve většině sledovaných domů ponechávají v noci otevřená okna. Vstupující chladnější noční vzduch byt vychladí. Ve dne však okna zcela uzavřou, venkovními žaluziemi byt zastíní a čerstvý vzduch přivádějí zemním výměníkem. Interiér se díky kvalitnímu obvodovému plášti a zastínění neprohřeje a v letním období si "podrží" příjemný chlad.

Obr. 6 Bilance míry spokojenosti se stavem vnitřního prostředí

Lokální teplotní diskomfort daný pocitem chladu od konstrukcí s nižšími teplotami na jejich površích vůbec nepociťuje 46,7 % obyvatel. Ani v těsné blízkosti oken nejsou díky jejím nízkým součinitelům prostupu tepla sledovány vlivy chladu. Pouze 6,7 % účastníků průzkumu vyslovilo stížnost na mírný teplotní diskomfort v oblasti kontaktu nohou a podlahy nebo v úrovni hlavy. Poměrně vysoký počet stížností 39,9 % se týkal klidové polohy nohou v úrovní kotníků a lýtek.

Obr. 7 Vyhodnocení míry lokálního vlivu nižších teplot na pocity osob

Průvan je ve sledovaných domech v obou ročních obdobích zcela marginálním fenoménem, obr. 8. V letním období jej jako zátěžový činitel nepociťoval nikdo z dotazovaných. I v období zimním jej 73,4 % osob, tedy převážná část obyvatel neřadila k diskomfortním činitelům. Pouze 6,6 % respondentů pociťovalo proudící vzduch v úrovni dolní části nohou. V úrovni hlavy registrovalo 20,0 % osob poměrně nepříjemné vlivy proudícího vzduchu. Stížnosti měly lokální charakter a týkaly se míst s umístěnými výustkami vzduchotechnického zařízení. Větší rychlost prodění mohla být způsobena nesprávně seřízeným vzduchotechnickým zařízení.

Obr. 8 Pocity průvanu a pocity chladu v zimním a letním období

S vnitřním klimatem a energetickou náročností je zásadním způsobem spjatý způsob větrání budovy. V zimním období 80,0 % nájemníků vůbec neotevírá okna, obr. 9. Výměnu vzduchu zcela zprostředkovává soustava řízeného větrání. Zbývajících 20 % uživatelů domů v podstatě zbytečně, ale přesto, alespoň jednou za den na krátkou dobu otevřenými okny větrá. V letním období v 50,0 % domů otevírají uživatelé okna pravidelně v noci.

Obr. 9 Otevírání oken v zimním a letním období

Druhá polovina osob v letním období otevírá okna jen občas - větrání interiéru v podstatě zcela svěřují větrací soustavě.

Pokud jsou okna otevírána v teplých dnech dochází k vniknutí teplého venkovního vzduchu do interiéru a nepříjemnému navýšení tepelné zátěže ve vnitřním prostoru.

Obr. 10 Vnější pohyblivé okenní žaluzie a dřevěná pergola
jako prostředek k vytváření příjemného mikroklimatu

Občas slýcháme, a to především od osob, které s těmito stavbami zpravidla nemají žádné zkušenosti o jak složitý systém, který zajišťuje vnitřní klima se jedná. Celkem 57,9 % dotázaných odpovědělo, že se od počátku užívání nesetkalo s problémy s technickým vybavením budovy. O počátečních, krátkodobě trvajících komplikacích se zmínilo 42,1 % respondentů, obr. 11. Řada uživatelů dokonce hodnotila obsluhu technického vybavení v PD jako jednodušší nežli je práce spojená s klasickou otopnou soustavou.

Na stav vnitřního prostředí jak v části zimního období, tak především v období letním má zásadní vliv zařízení se schopností ochránit budovu před účinky slunečního záření. Optimálním prostředkem jsou regulovatelné clony instalované na vnější straně oken, obr. 10. Jsou o tom přesvědčeni téměř všichni obyvatelé. Pouze 5,6 % dává přednost zastínění pomocí vnitřních závěsů. V tomto domě byly v letním období zjištěny nejvyšší teploty výrazně přesahující limit teplotního maxima 25,5 °C.

Obr. 11 Funkce technického vybavení budovy

Klasická otopná soustava, která by sloužila jako prostředek k operativnímu vysušení mokrých svršků nechybí 73,3 % obyvatel. Tento problém se ve většině domů řeší lokálně pomocí elektricky napájeného topného zdroje - žebříku, umístěného v koupelně. Zbývajících 26,7 % obyvatel, v jejichž domech toto zařízení chybí, jej však postrádá.

Výměník tepla umožňuje příjemné prostředí při jeho celoročním užívání. Proto 81,8 % domácností jej využívá nepřetržitě. Pouze 18,8 % jej v létě nevyužívá vůbec nebo jen zcela omezeně. Je ovšem nutno podotknout, že je tomu tak především v těch domech, kde obyvatelé bydlí krátce a se zázemím a vybavením PD se teprve seznamují.

5. Závěr

Průzkum poskytl příznivé výsledky interního klimatu v PD v Židlochovicích. O spokojenosti obyvatel svědčí také to, že by tento typ domů doporučili i dalším zájemcům o výstavbu.

Literatura

(1) MAREČEK, P. Stavby pasivních řadových RD v areálu bývalého cukrovaru v Židlochovicích. In Pasivní domy 2006, Brno, Centrum pasivního domu, 2006, s. 99-105.
(2) http://www.pasivnidomy.cz/domy/radovy-rodinny-dum-zidlochovice.html
(3) http://www.enviweb.cz/?env=energie_archiv_hbdbg/Zkusenosti_s_pasivnimi_domy_ze_seminare_Centra_pasivniho_domu.html