Které technologie dále zvolit, aby úspory byly co největší? Neprodraží tyto technologie stavbu natolik, že návratnost investic se pak ztratí v nedohlednu a jejich pořizovací cenu rozdíl v úspoře energií nikdy nezaplatí? Tak to jsou jen některé z nejčastějších otázek, na které hledají zájemci o výstavbu rodinného domu odpověď.
Běžně stavěné rodinné domy dnes mají roční spotřebu tepla v rozmezí 100 – 150 kWh/m2. Za nízkoenergetické domy jsou považovány stavby, jejichž roční spotřeba tepla nepřekročí hodnotu 50 kWh/m2 a je spíše nižší. Výstavbu domů s nízkou spotřebou energie dnes umožňuje většina stavebních technologií. Je tedy jen na stavebníkovi, zdali pro svůj investiční záměr využije moderní zdicí materiály nebo rozmanité skládané konstrukce. Ty mohou být jak na bázi dřeva, tak i kovu, ale také betonu nebo vápenopískových cihel. Každá z technologií má přitom své výhody i nevýhody. Výstavba zděných konstrukcí je pracnější, u některých z nich se nevyhneme mokrým procesům, které jsou náročnější na zařízení staveniště. Tyto konstrukce se však vyznačují vyšší tuhostí, výbornými akumulačními schopnostmi a tím i příjemným vnitřním klimatem. Výhodou dřevostaveb je velmi krátká doba realizace, s níž souvisí možnost dřívějšího užívání stavby. Dosáhnout nízkoenergetického bydlení pak ve skutečnosti znamená optimalizovat důsledně volbu stavebních materiálů pro obálku domu i topných technologií a co nejlépe eliminovat úniky tepla z budovy tak, aby konvenční zdroje vytápění musely chybějící teplo doplňovat pokud možno v minimálním rozsahu.
Splnění tohoto jednoduchého požadavku však musí předcházet řada aspektů. Ke snížení energetické náročnosti domu totiž přispívá řada zdánlivých maličkostí. K nim může patřit například tvar stavby, její orientace (například jihozápadní umístění největších prosklených ploch domu), zasazení stavby do terénu, kvalita a tloušťka tepelných izolací obálky budovy (dnes se uvádí 12-20 cm izolace), způsob svícení v budově, kvalita oken (moderní profilové systémy s trojitým zasklením), systém odvětrání. Klimatizace a rekuperace tepla, izolace rozvodů topné vody, volba topných systémů s nízkým teplotním spádem (podlahové vytápění), využití alternativních topných zdrojů (např. tepelná čerpadla, kondenzační kotle), solárních systémů a v neposlední řadě také fotovoltaických elektráren umístěných na střeše domů.
V návaznosti na náročnost materiálových a technologických opatření se pak samozřejmě zvyšuje také pořizovací cena domu.
Energetickou spotřebu domu přitom můžeme pokrýt stejně dobře méně účinnou topnou soustavou, jako systémem obsahujícím nejmodernější technologická zařízení. Rozdíl v úspoře energií mezi oběma soustavami při vytápění objektu obdobného charakteru a jejich pořizovací cenou nám pak určuje dobu návratnosti investic do cenově náročnějších systémů. Podle úrovně energetické náročnosti domů je dnes dělíme na domy standardní, domy nízkoenergetické, domy pasivní, domy nulové a domy aktivní.
Standardní dům
Tyto domy vyhovují současným normám, avšak vzhledem k rostoucím cenám energií i zpřísňujícím se normám se v budoucnu pravděpodobně nevyhnou rekonstrukci. Jejich roční spotřeba tepelné energie se pohybuje v rozmezí 120-150 kWh/m2.
Nízkoenergetický dům
Pokud spotřeba tepla domu nepřekročí hranici 50 kWh/m2 podlahové plochy domu, pak lze tento dům považovat za nízkoenergetický (NED). Dnes jsou však hodnoty dosahované u těchto domů i výrazně nižší a mohou se pohybovat až na hranici 25 - 30 kWh/m2. Při výstavbě nízkoenergetických domů je nezbytné dodržení řady opatření. Velký důraz je přitom kladen nejen na vysoký tepelný odpor obvodového pláště budovy a jeho jednotlivé konstrukce (střecha, výplně otvorů, řešení tepelných mostů a dalších detailů), ale také na koncepci topného systému a doplňkových alternativních zdrojů energií. Domy tohoto typu nejčastěji disponují podlahovým vytápěním (topný systém s nízkým teplotním spádem). Teplota vody v těchto systémech se pohybuje obvykle mezi 35 - 55°C. Topným zdrojem bývá převážně tepelné čerpadlo, popř. kondenzační kotel nebo kombinace několika zařízení. Například tepelné čerpadlo, solární systém a kondenzační kotel nebo elektrokotel. To vše musí být doplněno inteligentní regulací, která dokáže upřednostnit tepelné zisky z alternativních zdrojů (tepelné čerpadlo, solární systém).
Pasivní dům
Pasivním domem rozumíme objekt, jehož roční spotřeba tepelné energie nepřesáhne 15 kWh/m2. Zde musí být tepelné ztráty domu omezeny skutečně na minimum a obálka budovy musí disponovat všemi prvky, které zvýší její teplený odpor na nejvyšší současná maxima. Může se jednat o nasazení tepelných izolací nejvyšších tlouštěk, trojitá zasklení oken, snížení plochy oken, vyšší dimenze izolací ve střešním plášti, využití polohy budovy k získání tepelných zisků, optimalizace tvaru budovy a její osazení do terénu. Dům právě díky nízkým tepelným ztrátám převážně využívá jeden tepelný zdroj na bázi řízeného větrání - rekuperace. Rekuperace je zpětné získávání tepla, při němž se přiváděný vzduch do budovy předehřívá teplým odpadním vzduchem. Teplý vzduch tedy bez užitku neuniká otevřeným oknem ven, ale v rekuperačním výměníku předává většinu svého tepla přiváděnému vzduchu.
Energeticky nulový dům
Roční spotřeba energie v takto koncipovaných domech činí max 5 kWh/m2. Blíží se tedy nule a v případě optimálních venkovních podmínek (dostatek slunečního záření) se může stát i domem energeticky zcela nezávislým. Dům navržený v tomto duchu se snaží omezit veškeré energetické ztráty na minimum a s pomocí náročných technických zařízení (fotovoltaické elektrárny, solární systémy, účinné topné a ventilační systémy) je schopen plně pokrýt výrobu chybějící energie z vlastních zdrojů.
Energeticky aktivní dům
Tento dům je koncipován tak, že je zcela nezávislý na externích energetických zdrojích. Není tudíž připojen na veřejnou energetickou síť a energetické zisky z fotovoltaických panelů přesahují nároky běžné spotřeby domu. Ty jsou obvykle nejen součástí střechy, ale i fasády, či zahrady domu. Přebytky energie jsou dále prodávány správci distribuční soustavy. Fotovoltaický systém či jiný alternativní zdroj elektrické energie v tomto případě zajišťuje také napájení topného zdroje. Dům využívá veškeré nejnovější poznatky jak v oblasti omezení tepelných ztrát obálky domu, eliminace tepelných mostů, využití příhodných přírodních podmínek, tak nejúčinnějších energetických a tepelně-technických zařízení s nejvyšším možným výkonem dosaženým s nejnižší spotřebou vstupní energie.
Ekonomicky efektivní dům
Jaký dům tedy v našich podmínkách stavět? Odpověď jednoznačně určují zvyšující se ceny energií. Náš budoucí dům by měl být stavěn tak, aby jich spotřeboval co nejméně. Zjednodušeně řečeno, čím méně energie z domu unikne, tím více se sníží potřeba na její doplnění. Vezmeme-li v úvahu průměrný rodinný dům o velikosti 150 m2, pak pokrytí tepelné ztráty (cca 150 kWh/m2) u běžného domu činí mezi 20 000 – 22 500 kWh, u nízkoenergetického domu stejné velikosti je to nejvíce 7 500 kWh (tepelná ztráta těchto domů může být nejvíce 50 kWh/m2, spíše však méně) a u pasivních či nulových domů je pak tepelná ztráta nejvíce 5 kWh/m2, což představuje roční spotřebu uvažovaného domu ve výši 750 kWh. Další domy, ať již energeticky nulové či energeticky aktivní, jsou nyní přece jen kvůli náročnosti a ceně technologií spíše ojedinělými díly technických nadšenců či velmi bohatých investorů. Jakým zařízením co nejefektivněji tepelnou ztrátu pokrýt je již otázka topného systému a neoddělitelně také jeho ceny. Pokud totiž dokážeme omezit tepelné ztráty objektu na minimum, nemusí pak být k jejímu pokrytí nutně využíváno nákladné zařízení, ale postačí například elektrické podlahové vytápění, mnohdy tolik kritizované přímotopné panely a teplovzdušný krb s rozvodem tepla do místností. Toto řešení je investičně velmi levné, avšak stejně účinné a vzhledem k vynaloženým prostředkům také efektivní. Srovnání cen za vytápění dnes nejběžněji používanými technologiemi uvádí následující tabulka:
Závěr
Z naší studie tedy jednoznačně plyne, že rozhodujícím faktorem, který ovlivňuje náklady na vytápění u běžného typu rodinného domu, není volba typu topného zdroje, ale důsledné omezení tepelné ztráty obálky objektu. Ať již jde proto o izolaci střechy, stěn, stropních a podlahových konstrukcí v napojení na obvodový plášť, trojité zasklení oken nebo orientaci a tvar budovy, nemá smysl šetřit. Je také patrné, že s rostoucí energetickou spotřebou domu je mnohem více účelné nasazení úspornějších topných systémů. Pokud se však chystáte stavět menší pasivní dům, má pro Vás asi naše studie nečekaného vítěze.
Ivo Románek
Foto: archiv firem ELK a. s., Bosch Termotechnika s. r. o., obchodní divize Junkers,
STIEBEL ELTRON spol. s. r. o, Wienerberger cihlářský průmysl, a. s.
