Vzorový rodinný dům sdružení SENUB -„Veronika 3.01“ Architektonická kancelář Křivka s.r.o. Ing. arch. Lubomír Křivka

Pasivní dům „Veronika 3.01“

1. Identifikační údaje stavby Návrh rodinného domu Architektonická Kancelář křivka, s.r.o. Ing.arch. Lubomír Křivka Dodavatelé materiálů Hrubá stavba a střešní krytina KM Beta a.s. zdivo SENDWIX betonová taška KM BETA Výplně otvorů Slavona, s.r.o. Dřevěná okna SC 92 , vchodové dveře SC 92, garážová vrata profil GV Fasádní systém Saint–Gobain Weber Terranova a.s. systém ETICS Weber Therm Classic

1. Identifikační údaje stavby Tepelné izolace Saint–Gobain Isover CZ s.r.o. tepelné izolace fasády polystyren GreyWall Plus tepelné izolace spodní stavby EPS Perimetr tepelné izolace střechy minerální vata Isover MK-KF Rekuperační větrání SETRITE s.r.o rekuperační jednotka NILAN VPL 15 Vytápění Procom Bohemia s.r.o. tepelné čerpadlo ATLANTIC Alfea S6 (vzduch/voda) solární trubicový kolektor pro ohřev TUV VARISOL

2. Lokalita – výběr parcely

2. Lokalita – výběr parcely

2. Lokalita – výběr parcely Sklon parcely 36°

2. Lokalita – výběr parcely Schéma rozsahu oslunění závislosti na ročním období a možnost umístění zeleně, aby nedocházelo k omezení solárních zisků.

2. Lokalita – výběr parcely Vnější vlivy Hlavními vnějšími vlivy ovlivňujícími energetickou náročnost domu je průměrná roční teplota venkovního vzduchu, množství a intenzita slunečního záření, orientace parcely a z toho plynoucí orientace domu ke světovým stranám, okolní vegetace zastiňující dům, povětrnostní poměry v lokalitě – převládající větry, údolní lokality zasažené častými mlhami, či inverzním efektem. Úhel otočení oproti ideální orientaci +90° +45° 0° -45° -90° Z JZ J JV V   zhoršení VERONIKA 3.01 měrná potřeba tepla na vytápění EA [kWh/(m2.rok)] 120% 17,8 103% 15,3 14,8 110% 16,2 128% 19,0

2. Lokalita – výběr parcely Tepelné ztráty budovy (v %) a teplota okolního vzduchu v závislosti na jejím umístění v terénu Návrh umístění pasivního rodinného domu VERONIKA 3.01 - jižní svah (chráněná poloha) Tepelné ztráty budovy (v %) v závislosti na síle větru (m/s) a na jejím umístění v terénu (m) Zdroj: www.archiweb.cz

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“ Jižní pohled Severní pohled Východní pohled Západní pohled

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“ 1. PP 1. NP 2. NP

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“ Řez domem PENB

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“ Identifikační údaje rodinného domu Velikost: 4+kk Obestavěný prostor: 1041,3 m3 Vytápěný objem: 600 ,7 m3 Zastavěná plocha: Dům 87,16 m2 Venkovní plochy 63,65 m2 Celkem 150,84 m2 Dům Venkovní plochy Celkem Užitná plocha: 185,65 m2 63,50 m2 249,15 m2 Užitná plocha 1. PP 57,72 m2 4,24 m2 61,96 m2 Užitná plocha 1. NP 62,24 m2 59,26 m2 121,50 m2 Užitná plocha 2. NP 65,69 m2 0,00 m2 65,69 m2

3. Pasivní dům „Veronika 3.01“ Výška hřebene: 7,09 m Sklony střechy: 15° Elektrická energie : Instalovaný příkon 31,00 kW Soudobost 0,70 Soudobý příkon 21,70 kW Výpočtový proud 29,00 A Vytápění : Měrná roční potřeba tepla na vytápění (dle TNI 73 0329) 15,0 kWh/m2 Roční potřeba tepla na vytápění 2,10 MWh

4. Charakteristika pasivního domu Měrná potřeba tepla na vytápění základní ukazatel energetické náročnosti domu udává kolik energie je třeba na vytápění domu za rok vztažený na m2 vytápěné plochy, většinou se označuje EA a udává se v kWh/m2rok domy dle současné ČSN 730540-2 Nízkoenergetický dům Pasivní dům EA = cca 90 kWh/(m2rok) EA ≤ 50 kWh/(m2rok) EA ≤ 15 kWh/(m2rok)   Při návrhu rodinného domu Veronika 3.01 bylo dosaženo EA = 15 kWh/(m2rok) Celková spotřeba primární energie Primární energií je myšlena energie obsažená v přírodních zdrojích před tím, než se začne lidskou činností jakkoliv přeměňovat nebo transformovat. Požadovaná Primární energie pro pasivní dům: ≤ 120 kWh/( m2rok) na topení, přípravu teplé vody, provoz domácích spotřebičů a větrání Při návrhu rodinného domu Veronika 3.01 bylo dosaženo PEA = 102 kWh/(m2rok)

5. Objemový faktor budovy A/V Při návrhu rodinného domu Veronika 3.01 bylo dosaženo objemového faktoru A/V = 0,71 Objem vytápěné zóny ….. 600,7 m3 Povrch vytápěné zóny ….. 427,5 m3 Podlahová plocha vytápěné zóny ….. 135,0 m2

5. Objemový faktor budovy A/V Kompaktnost objektu Vyjadřuje koeficient A/V jde o poměr plochy objektu / obvodových zdí a otvorů – tedy části domu kde dochází k tepelným ztrátám k objemu / vlastně vytápěnému prostoru/, čemuž nejlépe odpovídají výškové stavby, kde se tento koeficient rovná /0,2-0,3/ či u řadové zástavby /0,6-0,8/ u samostatně stojící rodinného domu se doporučuje aby nepřekročil 0,7, např. krychle, má tento poměr 0,66. Obrázek různé druhy tvarů objektů jejich poměry A/V a vliv na měrnou potřebu tepla na vytápění

6. Dispozice - teplotní zónování RD Dispozice domu Při návrhu dispozice domu je třeba brát zřetel nejen na bezkolizní fungování domu ale navíc na charakter a využití jednotlivých prostor, z hlediska jejich požadovaného temperování. Netemperované prostory z vlastní dispozice je nutné vyloučit. Je vhodné vytvářet teplotní zóny domu. Snahou je na jižní stranu domu orientovat místnosti s požadavkem na nejvyšší teplotu – tedy místnosti pobytové, směrem k severní straně situovat prostory s menšími požadavky na temperování, prostory komunikační , pomocné a vedlejší např. chodby, schodiště, šatny, komory apod. Ideální je vytvoření 3 teplotních zón, kde střední zónu tvoří teplotně přechodové prostory – nenáročné na osvětlení. Dispozici domu je nutné koncipovat na půdorysu s ohledem na kompaktnost domu. Přidat odrážky

6. Dispozice - teplotní zónování RD Půdorysný tvar L obdélník SJ obdélník VZ čtverec Rozměry [m] 12,0 x 12,0 8,0 x 14,7 14,7 x 8,0 10,75x10,75x6,42   zhoršení objemový faktor budovy A / V [m2/m3] 5,88% 0,72 2,94% 0,70 0,68 měrná potřeba tepla na vytápění EA [kWh/(m2.rok)] 11,49% 16,5 10,14% 16,3 0,68% 14,9 14,8 Přidat odrážky

6. Dispozice - teplotní zónování RD Schéma jednotlivých teplotních zón na pasivním domě Veronika 3.01 – řez I. ZÓNA - nejteplejší II. ZÓNA III. ZÓNA - nejchladnější nevytápěné

6. Dispozice - teplotní zónování RD Schéma jednotlivých teplotních zón na pasivním domě Veronika 3.01 - půdorys III. ZÓNA - nejchladnější I. ZÓNA - nejteplejší

7. Vyváženost všech složek ovlivňující energetickou bilanci budovy Při návrhu rodinného domu Veronika 3.01 byly měrné toky rozloženy dle uvedeného schématu a tabulky

7. Vyváženost všech složek ovlivňující energetickou bilanci budovy Vyváženost všech složek ovlivňující energetickou náročnost budovy je prvním a nejdůležitějším předpokladem a kriteriem, neboť oslabení kterékoliv zásady nebo kriteria okamžitě vede k tak velkému nárůstu energie na vytápění, které se velmi komplikovaně vyvažuje kvalitativním zvýšením jiného kriteria – a tím snížením – kompenzováním požadované energie na vytápění.

8. Obvodové konstrukce domu Podlaha / strop nad suterénem návrh v pasivním rodinném domě Veronika 3.01 U = 0,11 W/(m2.K) Betonová mazanina 65 mm Podlahové topení PE folie Polystyren Isover EPS NeoFloor 150 280 mm Základová deska / stropní deska 250 mm i i i e

8. Obvodové konstrukce domu Obvodová stěna návrh v pasivním rodinném domě Veronika 3.01 U = 0,11 W/(m2.K) Tenkovrstvá omítka 3 mm Armovací stěrka 5 mm Polystyren Isover EPS GreyWall 032 300 mm Lepící stěrka 5 mm Vápenopískové cihly 240 mm Vnitřní omítka 12 mm Obvodová stěna k zemině U = 0,14 W/(m2.K) Rostlá zemina Opěrná stěna Polystyren Isover EPS Perimetr 280 mm Ochranná geotextýlie Hydroizolace proti zemní vlhkosti e i e i

8. Obvodové konstrukce domu Zdivo

8. Obvodové konstrukce domu Podlaha Stěna Isover EPS NeoFloor 150 Isover EPS GreyWall 032 λD=0,031 Wm-1K-1 λD=0,032 Wm-1K-1

8. Obvodové konstrukce domu ETICS Weber Therm Classic

8. Obvodové konstrukce domu Střecha Betonová taška KM BETA návrh v pasivním rodinném domě Veronika 3.01 U = 0,11 W/(m2.K) Krytina z betonových tašek dřevěné kontralatě 60/50  50 mm pojistná izolace folie Delta foxx dřevěné bednění vodotěsného podstřeší 30 mm tepelná izolace Isover MK-KF+Isover Tram 320 mm parozábrana Isover KM Duplex UV záklop z OSB desek 20 mm tepelná izolace Isover UNI v roštu podhledu 80 mm SDK podhled 15 mm i e

8. Obvodové konstrukce domu Isover MK-KF Isover Tram λD=0,034 Wm-1K-1 λD=0,044 Wm-1K-1

8. Obvodové konstrukce domu Isover KM Duplex UV Isover UNI λD=0,035 Wm-1K-1

8. Obvodové konstrukce domu Okna, balkonové dveře a vstupní dveře návrh v pasivním rodinném domě Veronika 3.01 zasklení izolačním trojsklem  Ug=0,53W/m2K SGG PLU4-18-4-18-PLU4, SWS V, argon, g=50% možnost zasklení s vyššími solárními zisky Ug=0,6W/m2K, g=62% součinitel prostupu tepla rámu smrk Uf=0,70W/m2K, Airotherm Uf=0,68W/m2K součinitel prostupu tepla okna smrk Uw=0,70W/m2K, Airotherm Uw=0,69W/m2K tři těsnění s dostatečně velkými komorami mimořádně teplá spodní část rámu - unikátní konstrukce vyšší hodnoty vnitřních povrchových teplot stavební hloubka 92 mm

8. Obvodové konstrukce domu Dřevěná okna SC 92 Vchodové dveře SC 92 Uw 0,70 W/m2K Uw 0,75 W/m2K

8. Obvodové konstrukce domu Obvodová konstrukce domu má tyto základní funkce: nosnou tepelně izolační akumulační zvukově izolační ochrana před nepříznivým počasím oddělení interiéru od exteriéru Obvodové konstrukce domu ovlivňují značným způsobem tepelné ztráty domu a tím energetickou náročnost domu (28 – 40 % z celkových tepelných ztrát domu). Tepelné ztráty domu přímo ovlivňuje tepelný odpor konstrukcí – součinitel prostupu tepla (viz kap. 4), mimo tepelný odpor konstrukce , k dalším  tepelným ztrátám dochází prostřednictvím obvodových konstrukcí dochází průvzdušností konstrukce a tepelnými mosty.

8. Obvodové konstrukce domu Tepelná ztráta množství tepla, které z vytápěného prostoru uniká přes obvodovou konstrukci a větráním, rovná se množství tepla, které do domu musíme dodat aby byla zajištěna tepelná pohoda Součinitel prostupu tepla udává množství tepla (tepelné ztráty), které projde konstrukcí o ploše 1 m2 při rozdílu venkovních a vnitřních teplot 1 Kelvin (= 1o Celsia )

8. Obvodové konstrukce domu ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky, tabulka č.5 Hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou 20°C

9. Vyřešení detailů Tepelné mosty místa (detaily) konstrukcí, které mají oproti okolí okolním konstrukcím – pronikavé zvýšený součinitel tepelné prostupnosti (či jinak vyjádřeno, snížený tepelný odpor) tím dochází ke zvýšenému tepelnému toku v porovnání s okolními konstrukcemi směrem ven (tedy úniku tepla) což zapříčiňuje lokální snížení teploty celé konstrukce v tomto místě. Většinou dochází ke snížení teploty pod hranici kondenzace vodních par a tím k postupné degradaci konstrukce až k jejímu poškození. Nasazení střechy na obvodovou zeď Obvodová stěna se stropem a oknem

10. Neprůvzdušnost - vzduchotěsnost Jedná se o měřitelný požadavek na obálku budovy, který je projektem jasně definovaný a při realizaci stavby kontrolovatelný. Zvýšením těsnosti obálky domu dojde ke snížení tepelné ztráty infiltrací. Ověření kvality vzduchotěsnosti objektu se provádí pomocí Blower door testu. Hodnota průvzdušnosti obálky pasivní budovy by měla být nižší nebo rovna n50 < 0,6 h-1. To znamená, že při konstantním přetlaku 50 Pa uvnitř domu netěsnostmi obvodové konstrukce unikne z domu za hodinu 0,6 celkového objemu vzduchu . Tabulka s obvyklými a požadovanými hodnotami potřeby tepla na vytápění ve vztahu s průvzdušností obálky stávající stavby současná novostavba NED s nuceným větráním NED s rekuperací tepla PD samozřejmě s rekuperací tepla měrná potřeba tepla na vytápění >  300 kWh/(m2a) < 140 kWh/(m2a) < 50 kWh/(m2a) < 15 kWh/(m2a) průvzdušnost budovy > 7 h-1 < 4,5 h-1 < 1,5 h-1 < 1,0 h-1 < 0,6 h-1

10. Neprůvzdušnost - vzduchotěsnost Vzduchotěsná obálka  rodinného domu Veronika 3.01 je tvořena na vnitřním povrchu omítnutých zděných konstrukcí a kvalitní parozábranou ve střešní konstrukci provedenou na záklopu krovu. Dále je ošetřena připojovací spára oken na interiérové straně vzduchotěsnící folií a na exteriérové straně vodě odolné a difúzně otevřené folie.    V souvislosti se vzduchotěsností se uplatňuje požadavek na difúzi vodních par v konstrukci mezi vytápěným interiérem a chladným venkovním prostředím. Difúzně otevřený systém obálky domu Konstrukce obálky domu je vzduchotěsná a umožňuje difúzi (transport) vodních par z interiéru do exteriéru. Konstrukce musí splňovat požadavek, že směrem od interiéru klesá difúzní odpor konstrukcí. Je nutné konstrukci správně navrhnout, aby nedocházelo ke kondenzaci vody konstrukci a tím pádem následnému poškození použitých materiálů. Difúzně uzavřený systém obálky domu Konstrukce obálky domu je vzduchotěsná a neumožňuje difúzi (transport) vodních par z interiéru do exteriéru. Konstrukce má na interiérové straně navrženu účinnou parobrzdu, tedy konstrukci s vysokým difúzním odporem. Je nutné při realizaci řádně provést a zkontrolovat tuto parozábranu, aby byla celistvá. Kontrola provedení je pomocí „Blower door testu“

11. Vytápění Vytápění 1. NP

11. Vytápění Vytápění 2. NP

11. Vytápění V případě pasivních domů je tepelná ztráta prostupem a infiltrací minimální a proto je nutné vhodně zvolit zdroj tepla. V těchto případech podle našich zkušeností je vhodné zvolit tepelné čerpadlo vzduch–voda. Tento navržený zdroj má optimální výkon a umí modulovat dle aktuální potřeby tepla na vytápění. Obrázek schéma zisků energie z tepelného čerpadla – zdroj www.brilon.cz Zdrojem tepla je tepelné čerpadlo „ATLANTIC Alfea S6“ vzduch - voda s modulací výkonu, maximální výkon TČ je 5,1 kW. Tepelné čerpadlo je ve splitovém provedení, venkovní jednotka je umístěna u východní fasády domu, vnitřní v technické místnosti. Z důvodu použití tohoto tepelného zdroje je navržen otopný systém o nízkém teplotním spádu a proto je navržena otopná plocha z podlahového vytápění.

11. Vytápění ATLANTIC Alfea S6

12. Využití solární energie Využití solární energie – zisky lze členit na aktivní a pasivní, aktivní využití solární energie Chápeme prostřednictvím slunečních termických kolektorů nebo fotovoltaických kolektorů.Ty první jsou prostřednictvím různých výměníků zapojeny do ohřevu teplé vody. Pasivní využití solární energie jsou tepelné zisky, které získáváme přímým slunečním osvitem obytných místností v zimě se jedná o vítaně zisky, v létě jde většinou o nežádoucí tepelné zisky, které mohou vést až k přehřívání budovy, proto se před pasivními solárními letními zisky většinou chráníme různými zastiňujícími prvky na fasádě domu. Na rodinném domě Veronika 3.01 je navržen solární systém pro ohřev TUV o ploše 2m2. Jsou navrženy vakuové trubicové solární kolektory „Brilon Sunpur“ s nepřímotopným zásobníkem „Aqualios 300“ pro ohřev TUV o objemu 300 litrů.

12. Využití solární energie

12. Využití solární energie Schéma zapojení solárního kolektoru mapa s ročním úhrnem globálního záření (MJ/m2) pro ohřev TUV

13. Zamezení přehřívání v letních měsících

13. Zamezení přehřívání v letních měsících Na rodinném domě Veronika 3.01 jsou navrženy dvě rozdílná technická řešení stínění prosklených ploch. Na úrovni 2.NP jsou prosklené plochy stíněny v nadpraží skrytou žaluzií s vertikálním posunem. Umístění schránky žaluzie v nadpraží je navrženo tak, aby nevznikali tepelné mosty. Na úrovni 1.NP je navržena pergola horizontálními mobilními žaluziemi, tato pergola není kotvena do zateplené fasády a nedochází k tepelným mostům. Další možností snížení teploty v objektu je nasávání čistého vzduchu přes zemní výměník, ale účinnost tohoto systému není vysoká.

13. Zamezení přehřívání v letních měsících Přehřívání domu způsobují pasivní zisky solární energie - oslunění obytných místností, které v letních měsících významně ovlivní tepelnou stabilitu místností, zvláště v případě orientace velkých prosklených ploch přímo na jih. Zcela zásadním opatřením proti přehřívání je zamezení dopadu slunečních paprsků na zasklení oken letním období. Naopak v zimních, jarních a podzimních měsících je přímé oslunění prosklených ploch žádoucí, z důvodu zajištění solárních tepelných zisků. Obrázek : schéma dopadu slunečního záření na prosklenou plochu v závislosti na ročním období

14. Větrání - Rekuperace Vzduchotechnika 1. NP

14. Větrání - Rekuperace Vzduchotechnika 2. NP

14. Větrání - Rekuperace V rodinném domě Veronika 3.01 je navrženo rekuperační větrání pomocí jednotky „Nilan VPL 15 TOP “. Výfuk odpadního vzduchu i sání čerstvého je provedeno do fasády objektu. VZT jednotka je umístěna v technické místnosti v 1.NP a je napojena pomocí VZT potrubí na nasávací a přívodní elementy v jednotlivých místnostech. Přívodní elementy jsou provedeny ve stropech a zdech místností. Potrubí je vedeno převážně ve skladbě podlahy. Obrázek – schéma rekuperačního větrání

14. Větrání - Rekuperace Obrázek – jednotka Nilan VPL 15 TOP

14. Větrání - Rekuperace Vzhledem k nezbytné vzduchotěsnosti nízkoenergetických a pasivních domů, nelze bez řízeného nuceného větrání zaručit hygienický požadavek 20 -50 m3 čistého vzduchu na osobu za hodinu. S ohledem na minimalizaci tepelných ztrát je žádoucí, aby odtahovaný teplý vydýchaný vzduch předal svoji tepelnou energii čistému přiváděnému vzduchu. To je zajišťováno rekuperací s doporučenou účinností > 75 %. Účinnost rekuperace zhoršení příklad zlepšení účinnost rekuperace η [%] -100% 76 80 5% měrný tok výměnou vzduchu Hv [W/K] +279% 30,704 8,094 6,904 -15% poměr měrných toků Hv / SH [%] +205% 26,5 8,7 7,5 -14% celkový měrný tok SH [W/K] +24% 115,853 93,20 92,053 -1% měrná potřeba tepla na vytápění EA [kWh/(m2.rok)] +61% 23,7 14,8 14,2 -4%

15. Volba elektrospotřebičů v domácnosti Volba elektrospotřebičů je na vůli obyvatele pasivního domu a ten musí zvážit, zda je vhodné do domu s minimálními nároky na potřeby energií, umístit spotřebiče s vysokou spotřebou energie. Obrázek – graf bilance spotřeby elektrické energie na jednotlivé činnosti v rodinném domě Obrázek – příklad energetického štítku

15. Volba elektrospotřebičů v domácnosti V pasivním domě i provoz vlastních elektrospotřebičů přináší tepelné zisky, na druhé straně je rozhodující vlastní spotřeba el. energie, kterou s ohledem na spotřebu primární energie je nutné minimalizovat. Výběr elektrospotřebiče zásadně s poměrem výkon - spotřeba. Výběr podle energetického štítku a umístění elektrospotřebičů může též ovlivnit jejich spotřebu. Rovněž tak důsledné vypínání spotřebičů , nenechávat zařízení v režimu spánku. Pro umělé osvětlení používat zásadně pouze úsporné zdroje světla.

16. Způsob užívání RD Rozdílný způsob vytápění Větrání využití tepelných zisků Větrání výměna vzduchu / větrání je řešeno vzduchotechnikou větrání okny pouze krátkodobě a intenzivně Jak se sluncem a stínem v letních měsících ochrana před zisky (žaluzie, rolety, markýzy a pergoly) vliv zastínění okolí domu ochrana severní strany Nucené větrání – vzduchotechnika- rekuperace nutná řízená výměna vzduchu kvůli těsnosti domu využití energie odváděného vzduchu

16. Způsob užívání RD Solární kolektory Elektrospotřebiče Ohřev TUV Elektrospotřebiče úsporné žárovky vypínání nepoužívaných spotřebičů Osobní hygiena denně Sprchování - 20 - 30 l /osobu a den 1-2 kWh / týden denně Koupel - 50 - 100 l/osobu a den 3-6 kWh / týden Systém „ inteligentního domu“ řízené vytápění řízené větrání

16. Způsob užívání RD Způsob užívání RD bude ovlivňovat nejen požadavek na množství tepla na vytápění ale především celkovou spotřebu primární energie. Vlastní užívání domu je především spojeno s využíváním elektrospotřebičů s velkými nároky na energii – např. osobní hygiena, praní a sušení prádla, příprava teplých jídel Z výše uvedeného grafu je patrná motivace, proč snižovat potřeby energií a to nejen z finančního hlediska, ale i z globálního hlediska „zachování trvale udržitelného rozvoje“.

Typová řada VERONIKA VERONIKA 1.01 Zastavěná plocha: 118,85 m² Užitná plocha: 145,43 m²

Typová řada VERONIKA VERONIKA 1.02 Zastavěná plocha: 112,55 m² Užitná plocha: 139,92 m²

Typová řada VERONIKA VERONIKA 2.01 Zastavěná plocha: 144,38 m² Užitná plocha: 179,30 m²

Typová řada VERONIKA VERONIKA 2.02 Zastavěná plocha: 157,22 m² Užitná plocha: 191,52 m²

Konec Děkuji za pozornost.