Projekt pasivního domu

Ve svojí diplomové práci se zaměřil na projekt pasivního bytového domu v Dubňanech, kromě toho vypracoval i návrh rodinného domu v pasivním standardu. Diplomová práce se zabývá přestavbou objektu v areálu bývalého hornického učiliště v Dubňanech, kde by mohlo vzniknout dvacet bytů. Autor projektu kladl důraz na co největší využití vnitřních prostor, zachoval všechny nosné konstrukce a co nejvíce konstrukcí nenosných. Vnitřní chodby redukoval, byty orientoval ve směru jih-sever, otvorové výplně vyměnil za energeticky úsporné. Na severní straně většinu oken nahradil vstupními dveřmi do bytů. Obvodový plášť zateplil, k objektu přistavěl z jižní strany balkony, ze severní pavlač, která slouží jako přístup k bytům.

Domov+
Přízemní dřevostavba rodinného domu byla navržena tak, aby měla co nejnižší nároky na spotřebu energie a pitné vody. Hlavní hmota domu má dřevěnou provětrávanou fasádu a dřevěná okna s izolačními trojskly. Výrazným architektonickým prvkem je prosklení jižní části. Funkčně je dům rozdělen na denní, noční a pracovní část. Obytné místnosti jsou na jižní straně spojeny zimní zahradou, kde je umístěna vnitřní kořenová čistička šedé vody. Kromě toho vedou ze zimní zahrady schody do suterénu se dvěma sklady.

Založení domu je navrženo na železobetonové desce izolované granulátem z pěnoskla v tloušťce 500 mm tak, aby se zlepšila jeho tepelná setrvačnost. Suterénní vápenopískové zdivo je založeno na základových pasech. Obvodová stěna vychází ze systému dřevěné rámové konstrukce two by four, kterou tvoří sloupky v osové vzdálenosti 625 mm. Sloupky doplňují OSB příložky, jež vynášejí venkovní lať a vytvářejí tak dutinu šířky 400 mm pro foukanou celulózu. Dřevěné sloupky jsou z vnitřní strany opláštěny OSB deskami, z exteriérové strany je dutina z důvodu lepší propustnosti vodních par opláštěna dřevovláknitou DHF deskou. Fasádu tvoří modřínový obklad bez povrchové úpravy. Na vnitřní straně je provedena instalační mezera tl. 40 mm pomocí vodorovného laťování. Prostor mezi latěmi vyplňuje dřevovláknitá izolace Steico Flex. Pohledovou vnitřní stranu tvoří sádrovláknitá deska.
Nosnou část stropní konstrukce tvoří dřevěné trámy, které v interiéru vynášejí dva lepené lamelové nosníky. Ty podporují dřevěné sloupky 150/150 mm. V technické místnosti a koupelnách je sádrokartonový podhled, v ostatních místnostech jsou stropní trámy pohledové. Stropní konstrukce je směrem do exteriéru zaklopena sádrovláknitými deskami, na nichž je nalepen modifikovaný asfaltový pás. Ten ve skladbě zastává funkci parozábrany. Nad ním je tepelná izolace z EPS 150S v proměnlivé tloušťce 400-600 mm. Hydroizolační vrstvu tvoří opět SBS modifikovaný asfaltový pás s polyesterovou vložkou. Nad hydroizolační vrstvou se nachází vrstva drenážní. Skladbu střešní konstrukce uzavírá vegetační souvrství.
Okna a dveře jsou dřevěné z profilu Slavona Progression. Zasklena jsou izolačním trojsklem. Tento rám je nižší a širší oproti standardním profilům a proto také efektivnější. Okno Slavona Progression získalo certifikaci Passive House Institutu v německém Darmstadtu ve třídě efektivity A.

Energetická koncepce  a hospodaření s vodou
Koncept je založen na základních principech pasivní výstavby – vhodná orientace ke světovým stranám, nadstandardní tepelné izolace a optimalizovaný návrh velikosti otvorů. Zimní zahrada tu má několik funkcí: vytváří tepelnou a stínicí clonu, slouží k čištění šedé vody a celoročně poskytuje čerstvé ovoce, zeleninu a bylinky. Systém vytápění je řešen řízeným větráním se zpětným získáváním tepla. Hlavní zdroj energie tvoří elektřina (fotovoltaické panely), primárním zdrojem pro vytápění je tepelné čerpadlo země-voda s plošným kolektorem o délce 75 m. Čerpadlo bude napojeno na 500 l akumulační nádrž, která je zdrojem TUV a také zdrojem tepla pro vytápění domu. V případě potřeby je dům zásobován z elektrické rozvodné sítě.
Větrání zajistí jednotka Atrea Duplex. Vzduch přiváděný do interiéru prochází nejdříve zemním výměníkem, poté přechází do prostoru zimní zahrady, kde se ohřeje a následně putuje do rekuperátoru. V zimním období má vzduch přiváděný do VZT jednotky výrazně vyšší teplotu, než je teplota venkovního vzduchu a tím zvyšuje účinnost rekuperační jednotky. Teplý vzduch je v objektu rozveden pomocí podlahových kanálků. Použitý vzduch je odváděn skrz chodbu a sociální zařízení.
Dům je vybaven lokálním fotovoltaickým zdrojem elektrické energie – PV panely o celkové ploše 45,5 m² mají výkon 7 890 kWh/a. Umístěné budou na střeše domu a částečně i na střeše krytého stání. Elektrická energie se skladuje v akumulátorech a přebytky se distribuují do rozvodné sítě. Energie vyrobená z vlastních zdrojů slouží k chodu spotřebičů v domě a během noci dobíjí elektromobily.

V běžné domácnosti se denně spotřebuje na osobu 120 litrů vody. V dané oblasti je roční úhrn srážek 600 l/m². Plochá střecha má rozlohu 245m², takže by měla ročně zachytit více než 145 000 l vody. V období zimy je nádrž dotována táním sněhu. Také vyčištěná šedá voda (bez moči a fekálií) se může zpětně použít k splachování WC nebo na zálivku rostlin. Pitná voda je pak třeba pouze na pití a přípravu jídla, denně se jí spotřebuje 11 l/osobu.
U navrhovaného systému je zpracování odpadních vod rozděleno na tři stupně čištění: První z nich se nachází v zimní zahradě. Jde o kořenovou čistírnu, která pročišťuje šedou vodu. Ta se po protečení zemním filtrem akumuluje a dále se používá jako voda sekundární (bílá). Druhý stupeň čištění představuje venkovní kořenová čistírna, která zpracovává vodu z WC. Voda postupně prochází přes usazovací nádrž a filtrační pole do biologického rybníku. Pro maximální účinnost při odstranění amoniakálního znečištění slouží dvě filtrační pole. První s vertikálním prouděním, za ním následuje filtrační pole s horizontálním podpovrchovým prouděním vody. Třetí stupeň čištění provádí stabilizační rybník o velikosti 25 m². Dokáže pojmout až 42 500 l vody. Přepad z rybníka vede trativodem do zahrady, kde pomáhá zavlažovat vegetaci.
Poděkování doc. Ing. Milošovi Kalouskovi, Ph.D a Ing. Martinovi Němečkovi za odborné vedení práce.
Zpracováno na základě autorských zpráv
 

Energetická náročnost rodinného domu (údaje dle PHPP)
Vytápěná podlahová plocha: 159,0 m²
Obestavěný prostor: 752,7 m²
Neprůvzdušnost objektu: 0,4 h^-1
Tepelné ztráty prostupem QT: 4519 kWh/a
Tepelné ztráty větráním QV: 652 kWh/a
Celkové tepelné ztráty QL: 5171 kWh/a
Solární tepelné zisky QS: 3357 kWh/a
Vnitřní zdroje tepla QI: 1649 kWh/a
Tepelné zisky QL: 4238 kWh/a
Potřeba tepla na vytápění QH: 933 kWh/a
Měrná potřeba tepla na vytápění: 5,9 kWh/(m²a)