Projekt pasivního rodinného domu

Bakalářská práce Josefa Hoffmanna byla na podzim oceněna v soutěži Český energetický a ekologický projekt, stavba a inovace roku. Návrh rodinného domu v pasivním standartu je sloučený se zásadami trvale udržitelného rozvoje, byla tu využita nová řešení z oblasti technologií výstavby a technického vybavení.

V Praze Suchdole na ostrohu nad Vltavou je nyní skládka stavební sutě, ale pro území je navržena nová urbanistická kompozice, která počítá s revitalizací oblasti a založení obytné zástavby. Tu budou v jihozápadní části tvořit rodinné domy, východní stranu uzavírá blok řadových rodinných domů a severní strany doplňují bytové domy. Počítá se s osázením zeleně, napojením komunikačních sítí a realizací občanské vybavenosti. V plánu se projevuje i možnost nové tramvajové linky do Suchdola.
Při revitalizování se počítá s využitím recyklace skládkovaných stavebních materiálů při zachování požadovaných kvalit realizovaných konstrukcí (např. využití recyklovaných cihel na vyzdívání akumulačních stěn).

Stavební řešení
Střídmá kvádrová forma rodinného domu snižuje poměr plochy ochlazovaných konstrukcí k jeho objemu tak, aby byl co nejmenší a docházelo tak k minimálním tepelným ztrátám. Autor vytvořil dvoupodlažní dispozici s technickou místností v těžišti stavby, což přináší určité výhody a nevýhody – výhodou je samotné umístění, jež omezuje délky vedení, nevýhodou vznik nástupního krčku do prostoru kuchyně. Obytné místnosti jsou orientovány u jižní strany domu.
Vzduchotěsnou obálku stavby zajistí OSB desky, které zároveň vytvoří ztužující rovinu konstrukce stěn. Pro splnění ekologických hledisek je použita dřevěná nosná konstrukce z I profilů, dřevovláknitá izolace, dřevěný obklad na fasádu a recykláty plastů, skla a cihel. Dřevovláknitou izolaci autor projektu vybral pro její schopnost pracovat s plošnou redistribucí vlhkosti. Tuto izolaci lze nahradit místními materiály jako je konopná izolace, izolace z ovčí vlny či foukanou papírovou izolací. Při změně je však třeba ověřit zachování požadovaných tepelně-technických parametrů. Dřevěný obklad fasády by měly tvořit modřínové palubky a zkosené latě od místních dodavatelů s aplikací bezbarvého impregnačního přípravku.
Cihelný recyklát je využit pro vyzdění vnitřních příček. Skleněný recyklát – pěnové sklo – slouží jako tepelná izolace základů a recykláty plastů se uplatňují v nosnících fotovoltaických panelů či jako obrubní pásek trávníku. Vnitřní omítky jsou hliněné. Část je realizována na hliněné panely a část jako standardní omítka (jádro a štuk). Tento typ omítek dokáže efektivně pracovat s výkyvy vlhkosti v interiéru, čímž vytváří příjemnější vnitřní prostředí oproti omítkám cementovým, kromě toho také zvyšují akumulační schopnosti interiéru. Otvíravá okna a dveřní otvory jsou od firmy Slavona, model Progression s izolačními trojskly. Tento typ konstrukce je certifikován pro pasivní výstavbu v Passivhouse Institutu v Darmstadtu. Ostatní okenní otvory tvoří bezrámé zasklení. Na jižní stěny byla volena větší plocha zasklení s nižší energetickou propustností. Oproti tomu severní strana je charakteristická minimalizací prosklených ploch a větší energetickou propustností.
Střecha je dvouplášťová zelená s dřevovláknitou foukanou tepelnou izolací. Nosnou konstrukcí střechy jsou příhradové vazníky, které zároveň tvoří nosnou konstrukci stropu druhého nadzemního podlaží. Zelená střecha kombinuje zelenou střechu s integrovanými nosníky solárních panelů od firmy Optigrün, jež snižuje teplotní zátěž panelů v teplých měsících a tím omezování výkonu panelů vlivem přehřátí.

Výpočet konstrukcí
Konstrukce skladeb byly spočítány a posouzeny v programu Teplo 2014. Hlavním kritériem při návrhu skladeb bylo navržení součinitele prostupu tepla na pasivní standart. Z tabulky je patrné, že všechny konstrukce splňují požadavky na doporučené hodnoty pro pasivní domy, zároveň se blíží spodní doporučené hranici požadavku. Posudky v Area 2011 ověřují teplotní pole detailů a možnost vzniku míst chladnějších, než je teplota rosného bodu (při 50 % vlhkosti, 21 – 13°C). Všechny posuzované detaily vyhovují, pouze teplota na okenních rámech byla nižší než teplota rosného bodu (způsobily to nedostačující informace o řešení oken).

Zdroje tepla, využití dešťové vody
V objektu je instalována vzduchotechnika s rekuperačním výměníkem Aeris se zemním glykolovým tepelným výměníkem, který zajišťuje předehřev či předchlazení přisávaného vzduchu. Hlavním zdrojem tepla jsou solární kolektory napojená na systém Duo Plus, jež umožňuje prodloužit dobu využívání tepla. V případě nízkého teplotního výkonu z kolektorů se energie ukládá do nízkoteplotního zásobníku, odkud je pomocí tepelného čerpadla, napojeného na zemní kolektor, pro zvýšení účinnosti, převáděna do hlavního zásobníku teplé vody. Ze zásobníku se dále distribuuje v podobně vytápěcího media a teplé vody.
Distribuci tepla zajišťuje teplovodní podlahové vytápění – průběh teplot po výšce místnosti odpovídá ideálnímu požadavku. Dešťová voda se jímá do akumulační nádrže a využívá se pro praní, zalévání a splachování toalet. V případě nedostatku dešťové vody v zásobníku se systém přepne na využití vody z veřejného vodovodního řadu.

Projekt domu autor podrobil předběžnému hodnocení v programech PHPP 2007, Energie 2013, Teplo 2014, Ztráty 2011, Area 2011 a preSBToolCZ. Při závěrečném vyhodnocení projektu se ukázalo, že stavba by měla velmi nízkou měrnou spotřebu tepla, dosaženo je tu i větší efektivity využití energií.

Josef Hoffmann projekt zpracoval pod vedením docenta ing. arch. Petra Mezery, CSc. na katedře architektury Stavební fakulty ČVUT v Praze.

Autor by tímto rád poděkoval Ing. Kamilu Staňkovi, Ph.D. z katedry konstrukcí pozemních staveb.