Nízkoenergetické domy Základní definice, projekční předpoklady a praktické zkušenosti s užíváním staveb Ing.arch.Pavel Šmelhaus

1.Spotřeba primární energie ve světě Provoz budov a stavebnictví spotřebovávají ročně více než polovinu energie na světě. .

Provoz a výstavba budov mají největší vliv na celkovou spotřebu energie ve světě Primární energii vloženou do vlastní výstavby a výroby stavebních materiálů výrazně snížit nemůžeme Provozní spotřebu energie lze výrazně zredukovat návrhem nízkoenergetického domu a správným užíváním budovy

3. Charakteristika nízkoenergetického domu Vhodné dispoziční řešení objektu Minimalizace tepelných ztrát prostupem konstrukcemi (okna, střecha, stěny….) Využívání solárních zisků pasivním i aktivním systémem Vysoce účinný a dobře regulovatelný zdroj tepla Omezení nadměrné infiltrace vzduchu nebo řízené větrání s rekuperací tepla Užívání objektu v souladu s jeho koncepcí

4. Tepelně-fyzikální vlastnosti obvodového pláště NED porovnání s ČSN 73 05 40

5. Srovnání energetické spotřeby nízkoenergetického a běžného domu Na spotřebě energie v budovách se podílejí zejména ztráty prostupem a větráním. Prostup tepla omezíme zvýšením odporu tepelných konstrukcí, redukce větrání je z hygienického hlediska nemožná, ale lze ji snížit řízeným větráním a rekuperací vzduchu (u systémů teplovzdušného vytápění).

6. Rozhodující vliv solárních zisků Pasivní solární systémy přímý ohřev interiéru solární radiací- tvar domu, solární okna, zimní zahrady atd. Aktivní solární systémy slunce ohřívá teplonosné medium v kolektoru nebo fotavoltaické panely.

8. Příklady nízkoenergetických domů

8a. Rantířov, okres Jihlava (te= -15oC, cca 560 m n.m) Zděná konstrukce Porotherm 375 +kontaktní zateplení 140mm, krov 240mm min.vlny, okna dřevěná EURO, prosklení k=1,1, akutermické rolety na střešeních oknech, zdroj tepla kondenzační kotel, užitná plocha 176m 2 Výpočtová spotřeba tepla za rok 8 400 kWh 48 kW/m2 rok Skutečná spotřeba 2004-2005 Zemní plyn 748 m3 = 7 880 kWh 43 kWh/m2 rok Teplovzdušný krby byl používán cca 30x za topnou sezonu, solární zisk je (dle subjektivního hodnocení uživatelů)v zimě vyšší, oproti projektu silnější, více izolující obvodové zdivo (tl. 375 místo 300mm).

8b. Praha Ruzyně (te= -15oC, 347,500 m n.m) Novostavba domu fasáda Porotherm 250 + kontaktní zateplení 160mm min.vlákno, střecha 240mm min.vlny, strop terasy 220 mm XPS, okna Euro k=1,1, užitná plocha 287 m2, vytápěná plocha 209 m2 ,zdroj tepla nízkoemisní kondenzační kotel Výpočtová spotřeba tepla za rok 10 328 kWh = 49 kWh/m2 rok Skutečná spotřeba energie 11 345 kWh celkové náklady (vytápění+ohřev TUV) 12 860 Kč 54,28 kWh/m2 rok Byla měřena nedokončená 1. topná sezona domu (10/2004-4/2005) do celkové spotřeby je započten i ohřev TUV. Výsledná hodnota je negativně ovlivněna vyšší vlhkostí novostavby, dům je navíc vytápěn celodenně, neboť uživatelé zde pracují.

8c. Podklad pro návrh rekonstrukce stavebních konstrukcí = podíly tepelných ztrát prostupem dle jednotlivých konstrukcí budovy Ztráta prostupem jednotlivými konstrukcemi domu je pro každou stavbu individuální, před plánovanou rekonstrukcí je důležité posoudit efektivitu zlepšení tepelně-fyzikálních vlastností jednotlivých konstrukcí.

8d. Jevany, okres Kolín (te= -18oC, cca 340 m n.m) Rekonstrukce domu, fasáda kontaktní zateplení 120-140mm min.vlákno, střecha 240mm min.vlny, strop terasy 200 mm XPS, okna Euro k=1,1, užitná plocha 460m2,zdroj tepla tep.čerpadlo země-voda, vrty cca 3x70 metrů Výpočtová spotřeba tepla za rok 22 460 kWh = 48 kWh/m2 rok Skutečná spotřeba el.enrgie 32 160 kWh celkové náklady 27 360 Kč 67 kWh/m2 rok (vč.el.spotřebičů a světla) Při první topné sezoně se ještě projevoval vliv vlhkosti v novostavbě, dále nebyl dům užíván zcela v souladu s energetickou koncepcí (celoročně využívaná zimní zahrada, zkušební provoz bazénu).

8e. Nesvačily, okres Beroun (te= -15oC, cca 380 m n.m) Rekonstrukce domu, fasáda kontaktní zateplení 80-120mm min.vlákno +PS, střecha 240mm min.vlny, okna Euro k=1,1, užitná plocha 160m2,zdroj tepla plynový kondenzační kotel, ohřev vody solární systém Výpočtová spotřeba tepla za rok 7 680 kWh 48 kW/m2 rok Skutečná spotřeba 2003-2004 Zemní plyn 608 m3 = 6 688 kWh 41,8 kWh/m2 rok V domě byla k přitápění využívána krbová kamna, část zimní sezony nebyl dům plnohodnotně obýván ale pouze temperován. Solární systém plně pokrýval letní spotřebu TUV.

12. Shrnutí zkušeností z provozu nízkoenergetických domů Reálná spotřeba NED je ve většině případů nižší než byla předpokládaná výpočtová hodnota Topná sezóna je kratší než je předpoklad ve výpočtu Dům má reálně nižší spotřebu teplé užitkové vody Nezapočítávají se energetické zisky z krbů na dřevo U domů bez rekuperace nejsou pravděpodobně dodržovány normové objemy větracího vzduchu

10. Spotřeba energie na temperaci zimní zahrady- závislost mezi vnitřní a vnější výpočtovou teplotou (započtena ztráta prostupem bez zohlednění vnitřních zisků tepla)

11.Energetická bilance zimní zahrady

12. Pasivní dům v podmínkách ČR Nízkoenergetické domy Pasivní dům Rychnov u Jablonce (ilustrační fotografie z časopisu Alternativní energie 3/2005)

13.Srovnání energetické spotřeby staveb Výpočtové hodnoty- rodinný dům 150m2 užitné plochy, te=-12oC, solární zisky svislým prosklením

14. Vliv konceptu pasivní budovy na architekturu staveb Pasivní dům Rakousko Pasivní dům Česká republika Nízkoenergetický dům ČR V lokalitách s nedostatkem slunečných dní v zimním období jsou u pasivního domu transparentní plochy ztrátové a je nezbytné jejich plochu redukovat na minimum .