Nulová dřevostavba rodinného domu s krytým bazénem

Hlavními nosnými myšlenkami projektu se staly EKOLOGIE, ENERGIE a MIKROKLIMA, tedy využití ekologických materiálů, úspora energie a dosažení co nejpříjemnějšího mikroklima (vnitřního prostředí).

1. Ekologie

Z ekologických materiálů byly využity jak přírodní, tak i recyklované. Nebylo zde možné požít jakékoli (např. hlínu z výkopů, slámu atp.), které si mohou dovolit používat nadšenci, ale pouze systémové (certifikované), které nezpomalí a nezkomplikují práci prováděcím firmám.

Dřevo: celý nosný konstrukční systém stěn, stropů a střechy je dřevostavba z masivních smrkových panelů českého výrobce (Novatop). Dřevo konstrukce zůstává v interiéru částečně přiznané. Dřevovlákno: tepelná izolace stěn a stropů jsou z dřevovláknitých desek (Steico), jedná se o rozvlákněné dřevo v tloušťkách větších než 300 mm. Hliněné omítky: na vnitřní povrchy jsou použity hliněné systémové omítky (Hliněný dům) v tl. 25 mm, jejichž pojivem není vápno ani cement, ale hliněný jíl. Nepálené hliněné cihly: součástí interiéru obývacího pokoje a pracovny budou plné cihly bez vypálení (Heluz-Natur Energy) v tl. 140 mm, jejichž hlavní složkou je hliněný jíl. Konopí: do podhledů je vložena konopná izolace (Canabest) tl. 40 mm. Recyklované sklo: tepelná izolace základů je z granulátu pěnového skla (Refaglass/Geocell). Jde vlastně o štěrk, jehož kamínky jsou ze zpěněného recyklovaného skla, nasypané do výkopu a zhutněny v tl. 500 mm.

Obr. 1 Použité materiály dřeva, dřevovláknité izolace, hliněných cihel a omítek a pěnového skla

2. Energie

Jedná se o nulový dům!

K nulovému domu vede správná cesta vždy přes dům pasivní. Nejdříve je nutné minimalizovat potřebu tepla na vytápění (na hodnoty pasivního domu) a poté pomocí technologií získat další energie (obnovitelné) ze slunce, země nebo větru.

Pasivní domy jsou domy, jejichž měrná potřeba tepla na vytápění EA ≤ 20 kWh/m² rok (dle TNI730329) nebo EA ≤ 15 kWh/m² rok (dle PHPP).

Nulové domy jsou domy, jejichž spotřeba „placené“ energie se blíží nule, přesněji měrná potřeba tepla na vytápění EA ≤ 5 kWh/m² rok.

Pozn. Pasivní domy určuje více vlastností než jenom potřeba tepla na vytápění, aby byl dům pasivní, nestačí pro to pouze potřeba tepla na vytápění.

Tento projekt se skládá ze dvou objektů s rozdílným vnitřním prostředím, rodinného domu a bazénu. Ty jsou od sebe odděleny tepelně izolační a vzduchotěsnou rovinou, ale sousedí spolu a jsou propojeny dveřmi a lze je tedy posuzovat společně nebo i samostatně. Pokud posuzujeme objekt rodinného domu a bazénu současně, pak se jedná o nulový dům.

Neméně podstatné posouzení je i samostatné. Pokud budeme posuzovat pouze rodinný dům a nebudeme počítat se zisky z obnovitelných zdrojů (tedy jako by stál dům o samotě bez bazénu a neměl ani fotovoltaické panely ani tepelné čerpadlo), pak se jedná o dům pasivní s měrnou potřebou tepla na vytápění 15 kWh/m²rok (dle PHPP).

V domě je použita vzduchotechnická jednotka s pasivní rekuperací (zpětným získáváním tepla) samostatně pro oba provozy (dům a bazén) a zdrojem energie pro vytápění a ohřev vody je tepelné čerpadlo (IVT) se zemním vrtem. Z integrovaného zásobníku tepla je vyvedeno teplovodní topení, které je zabudováno v omítkách stěn. Na střeše jsou osazeny fotovoltaické panely přeměňující sluneční záření na elektřinu pomocí amorfních trubic (Solyndra).

Vzájemné energetické skloubení dvou rozdílných provozů, které mají rozdílné vnitřní klima a využití, není pro projektanta jednoduché. Správné řešení klade velký důraz na znalosti o možnostech využití technického zařízení budov (TZB) a na koordinaci všech specialistů, kteří se na zařízení podílí.

Obr. 2 Vzduchotechnická rekuperační jednotka Paul Novus, amorfní fotovoltaické trubice Solyndra

3. Mikroklima

Co nejpříjemnější prostředí pro jeho obyvatele!

Vnitřní prostředí domu a pocity člověka uvnitř jsou ovlivněny spoustou faktorů. Pocity člověka jsou převážně ovlivněny teplotou, vlhkostí, čistotou vzduchu a teplotou okolních povrchů. Tyto vlastnosti jsou ovlivněny jak použitými materiály pro stavbu tak technickým zařízením.

Rekuperace: pro větrání prostor rodinného domu je použita vzduchotechnická jednotka s rekuperací tepla a vlhkosti (zpětným získáváním tepla a vlhkosti) s účinností 93 % pro teplo a 65 % pro vlhkost (Paul-Novus). Prostory jsou proto 24 hodin denně větrány čerstvým vzduchem tak, že v průměru jednou za 3 hodiny dojde k výměně veškerého vzduchu v domě. Rekuperace vlhkosti napomáhá především v zimě, kdy je vlhkosti nejméně. Regulace vlhkosti vzduchu a pohlcování nečistot: relativní vlhkost vzduchu je pro člověka přijatelná mezi 35 až 65 %. Abychom docílili těchto hodnot v průběhu celého roku, jsou v domě použity materiály jako hliněné nepálené cihly, hliněné omítky, konopí a sádrovláknité desky (Fermacell-greenline) s látkou na bázi kreatinu. Tyto materiály dokáží vlhkost rychle akumulovat, když je jí nadbytek (při koupání, vaření, sušení prádla atp.), a poté pozvolna vydávat, když je jí v místnostech nedostatek. Dále v sobě tyto materiály obsahují kreatin nebo látky na bázi kreatinu, který je schopen pohlcovat nečistoty z ovzduší (formaldehyd, ozon, apod.). Stěnové teplovodní vytápění: k vytápění je použito stěnové topení ukryté v hliněných omítkách. Tento druh topení je ve srovnání s jinými, jako například podlahové topení, hodnocen jako nejpříjemnější díky rovnoměrnému ohřevu vzduchu po celé výšce místnosti, teploty v místnostech jsou velmi vyrovnané jak u stropu, tak u podlahy. Akumulace tepla: Pro příjemný pocit obyvatel domu je důležité, aby teplota v místnostech příliš nekolísala. Proto je důležité mít v domě materiály, které dokáží teplo akumulovat. Železobetonová základová deska je uvnitř tepelné obálky domu a dokáže akumulovat energii sezónně. V létě, když jsou okolní teploty vyšší, deska chladí a přitom se ohřívá, naopak v zimě, když jsou okolní teploty nižší, deska teplo vydává a přitom chladne. Další materiály jako masivní dřevo, anhydrit a hlína dokážou akumulovat teplo daleko rychleji a proto regulují teploty při náhlých změnách počasí (slunce svítí / zataženo, den / noc, atp.). Teploty povrchů: aby člověk cítil tepelnou pohodu, je důležité, aby teploty okolních povrchů byly co nejvíce vyrovnané a jejich rozdíl byl max. 3 °C. Pokud jsou teploty v nerovnováze a jejich rozdíl je vyšší, člověk se snaží dorovnat tento diskomfort teplotou vzduchu a topí na více než 22 °C. V tomto domě jsou povrchové teploty obvodových konstrukcí stěn, stropů, a podlah okolo 19,5 °C (u běžných domů bývají kolem 15 °C) a u oken okolo 16,5 °C (u běžných oken bývají kolem 9 °C). Pro docílení těchto teplot jsou obvodové konstrukce zatepleny více než 30 cm tepelné izolace (U_m = 0,167 W/m²K), pro okna jsou použita trojskla s argonem (U_g = 0,5 W/m²K) a veškeré konstrukce jsou na sebe napojeny bez tepelných mostů.

Obr. 3 Rozvody stěnového topení a vzduchotechniky