Záujem o výstavbu domov v pasívnom štandarde v posledných rokoch prudko rastie. Dôvodom je nielen výrazná energetická úspora, ktorú pasívne domy prinášajú, ale aj vysoký komfort bývania. V pasívnych domoch je ročná spotreba energií na vykurovanie maximálne 15 kWh/(m2a). Poskytujú ešte vyšší štandard energetickej účinnosti ako nízkoenergetické domy, takže majú minimálny vplyv na životné prostredie. Zvyčajne sa úplne zaobídu bez tradičného vykurovacieho a klimatizačného systému. V porovnaní s bežnými stavbami tak ušetríte 70 - 90 % energie. Aj preto je dôležité pri plánovaní domu v pasívnom štandarde myslieť nielen na energetickú úsporu, ale aj na komfort. Výber vhodného stavebného systému je pri realizácii pasívneho domu zásadný. Venujte mu preto patričnú pozornosť.
Materiál stien na rodinnom dome tvorí značný objem, ktorý ovplyvňuje kvalitu bývania. Ešte nedávno, v minulom desaťročí, sa malo za to, že jednovrstvové obvodové konštrukcie nemôžu nikdy spĺňať tepelnoizolačné parametre pre pasívne domy, lebo súčiniteľ prestupu tepla U by mal byť v ponímaní doterajších stavieb rádovo veľmi nízky - nižší ako 0,12 W / m2K. Tento cieľ bol splnený tak u výrobcov tehál ako aj presných tvárnic z pórobetónu a tak nemusíte vynakladať ďalšie prostriedky na zatepľovací systém, ušetríte čas, ale aj miesto - vďaka slabšej obvodovej konštrukcii na rovnakej zastavanej ploche v podstate pribudne "ďalšia izba".
Kľúčové požiadavky na obvodové murivo
Vonkajšie obvodové murivo musí spĺňať rad požiadaviek, najmä na tepelnú a požiarnu ochranu a na ochranu proti vlhkosti a hluku. Pri projektovaní domu by sme mali vedieť, aké chceme mať náklady na prevádzku domu. Od tohto rozhodnutia závisí celá koncepcia domu. Už tu je potrebné urobiť rozhodnutie pre konkrétny typ obvodového plášťa, zjednodušene povedané pre konkrétny stavebný materiál.
Prehľad murovacích materiálov pre pasívne a nízkoenergetické domy
Pasívny dom môže byť postavený z masívnej konštrukcie. Steny môžu byť z keramických pálených tehál, pórobetónových blokov, vápenno-pieskových tehál, prípadne aj tvaroviek vyplnených liatym betónom. Ťažké murovacie materiály sú časom overené a mnohí po nich siahnu ako po klasickej istote. Stavba pasívneho domu z ťažkých murovacích materiálov má viacero výhod: vyznačujú sa dobrou akumuláciou tepla, bezproblémovým riešením vzduchotesnosti konštrukcie a dobrou požiarnou odolnosťou. Treba dbať na vhodnú tepelnú izoláciu aj vzduchotesnosť domu a eliminovať tepelné mosty. Do úvahy treba brať aj tepelnoakumulačné a zvukoizolačné vlastnosti materiálov.
Pórobetón: Homogénnosť a tepelná izolácia
V súčasnosti je obľúbená pasívna stavba z pórobetónových presných tvárnic. Pre nízkoenergetické a pasívne stavanie je zásadné, že pórobetón má vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti vďaka miliónom vzduchových pórov. Výhodou pórobetónu je jeho homogénnosť, čo je veľmi vhodné pre pasívne a nízkoenergetické domy, keďže má vo všetkých smeroch rovnaké vlastnosti. Vzhľadom na množstvo pórov má výborné tepelnoizolačné vlastnosti, takže hodnoty potrebné pre pasívne domy možno dosiahnuť aj bez zateplenia. Murovanie s presnými tvárnicami je veľmi presné a umožňuje vytvoriť homogénnu stavbu bez tepelných mostov. Súvisiacim bonusom je bezproblémové dosiahnutie vzduchotesnosti, požadované pre pasívne domy. Materiál z pórobetónu nemá "dierovanie" ako väčšina ostatných stavív a je sám o sebe neprievzdušný.
Tepelnoizolačná tvárnica z autoklávovaného pórobetónu na zhotovenie jednovrstvového obvodového muriva bez dodatočného zateplenia je vhodná na zhotovenie nosných a nenosných obvodových stien, vnútorných, stužujúcich, výplňových a požiarnych stien. Príkladom je tepelnoizolačná tvárnica z pórobetónu Ytong Lambda YQ. Výhoda pórobetónu oproti iným murovacím materiálom je homogénnosť materiálu. Vo všetkých smeroch má rovnaké vlastnosti a nemá v sebe diery. Hlavne pre nízkoenergetické a pasívne domy, v ktorých je osadené riadené vetranie s rekuperáciou, to môže pomôcť. Dierovanie tehál často spôsobuje nečakané problémy so vzduchotesnosťou domu, pri pórobetóne tento problém nevzniká. Má ale horšie akustické vlastnosti ako vápenno-pieskové tehly.
Pálené tehly: Tradícia a inovácia
Keramické pálené tehly nemusíme ani veľmi predstavovať. Ich tradícia u nás je dlhá a ich výrobcovia majú bohaté skúsenosti. Pálené tehly patria k materiálom prirodzene regulujúcim vnútornú klímu. Okrem toho sa vyznačujú objemovou a rozmerovou stálosťou, vysokou pevnosťou, požiarnou odolnosťou a vysokou akumuláciou tepla. V porovnaní s inými murovacími materiálmi (napríklad pórobetónom) sú v dokonale suchom stave už od výroby, takže ich tepelnoizolačné vlastnosti dosahujú maximálne hodnoty ihneď.
Čo sa týka tehál novej generácie, najčastejšie sa pri pasívnych domoch stretávame s tehlou s integrovaným polystyrénom. Možno konštatovať, že ide o izolačný materiál s nosnou funkciou určený pre klasický spôsob stavania. Výhodou tehlového muriva opatreného vnútornou a vonkajšou omietkou je, že na rozdiel od konštrukcie s vonkajším zatepľovacím systémom je ďaleko menej náchylné na degradáciu, ako biologickú (zachytávanie rias, plesne), tak i mechanickú - napríklad loptové hry detí, zobanie vtákov a pod. Budúcnosťou sú moderné keramické tehly s integrovanou izoláciou vnútri rebier s integrovaným polystyrénom, ako napríklad brúsená keramická tvarovka HELUZ FAMILY 50 2in1. Poskytujú nadštandardné tepelnoizolačné vlastnosti, zabezpečujú prirodzený prechod vodných pár cez murivo a prinášajú masívnu, bezpečnú konštrukciu.
Ak vám záleží na rýchlejšej výstavbe, vyberte si brúsené tehly murované systémom na lepiacu maltu alebo lepiacu penu. Tým ušetríte 30 - 50 % času oproti klasickému spôsobu murovania. Okrem toho týmto spôsobom vylúčite vodu z muriva, zlepšíte tepelnú izoláciu domu a odstránite aj tepelné mosty zo škár. Systém brúsených tehál Porotherm PROFI môže byť prvým krokom k splneniu tohto sna. Brúsené tehly sa spájajú pomocou lepiacej malty PROFI alebo peny Dryfix extra. V prvom prípade ušetríte až 30% v druhom dokonca až 50% času oproti klasickému spôsobu murovania. V prvom prípade ušetríte až 90% malty, v druhom prípade sa zaobídete úplne bez malty. Hrúbka ložnej škáry je cca 1 mm, takže vymurovaním dosiahneme kompaktný keramický povrch bez tepelných mostov v škárach. Pri murovaní z tehál Porotherm PROFI sa do stavby zabuduje minimum stavebnej vlhkosti, takže nedochádza k zhoršeniu deklarovaných tepelnoizolačných vlastností muriva.
Energetickou ambíciou domu môže byť spotreba na úrovni nízkoenergetického až pasívneho domu, aj preto je hlavným stavebným prvkom tehla HELUZ FAMILY 44 brúsená s vynikajúcimi tepelnoizolačnými parametrami (súčiniteľ prestupu tepla U = 0,17 W/m2K). Tehla HELUZ FAMILY 44 brúsená je určená na jednovrstvové murovanie bez nutnosti dodatočného vonkajšieho zateplenia. Jednovrstvové murivo lepšie dýcha, pretože má 4- až 6-krát lepšie difúzne vlastnosti ako EPS (polystyrén) používaný na zatepľovacie systémy, a nehrozí mu biologická ani mechanická degradácia. Vykazuje aj optimálne fyzikálne vlastnosti (napr. akustika, požiarna odolnosť, nízka tepelná vodivosť, prirodzená priepustnosť vodných pár, bezpečnosť). V cenovom porovnaní jednovrstvovej konštrukcie z tehál HELUZ FAMILY šírky 44 cm vs. tehlová konštrukcia so 16 cm EPS, ktorá má porovnateľný súčiniteľ prestupu tepla, dosiahneme rovnaké náklady na realizáciu. Závisí veľmi na cene práce, druhu izolantu, ukotvení a pod., ale za rovnakú cenu môžeme mať trvanlivejšiu a jednoduchšiu jednovrstvovú konštrukciu.
Vápenno-pieskové tehly: Pevnosť, zvukotesnosť a ekológia
Jedným z materiálov vhodných na výstavbu pasívneho domu sú vápennopieskové tehly. Patria medzi ne napríklad tehly Sendwix, ktoré sú základným stavebným pilierom unikátneho murovacieho systému KM BETA. Systém dôsledne oddeľuje statické, akumulačné a akustické funkcie muriva od tepelnoizolačných. Postup výstavby je z hľadiska tepelných mostov ľahko kontrolovateľný, čo oceníte nielen pri stavbe svojpomocne. K osvedčeným murovacím materiálom pre pasívne domy patria aj vápenno-pieskové tehly. Majú výborné zvukovoizolačné vlastnosti, ale aj výbornú pevnosť. Vápenno-pieskové tehly vynikajú predovšetkým svojimi zvukovoizolačnými schopnosťami, lebo sú ťažké.
Vápennopieskové murivo KM BETA sa vyznačuje vysokou pevnosťou, ktorá umožňuje realizovať aj veľmi štíhle nosné steny (už od 175 mm). Vďaka tomu sa úžitková plocha na bývanie zväčší. Vápenno-pieskové tehly majú tiež vysokú únosnosť, takže aj tenšie obvodové steny (175 mm) sú postačujúce. Šetrí sa tým podlahová plocha a ostáva priestor na väčšie zateplenie. Vo vápennopieskových tehlách sú navyše umiestnené elektrokanáliky, ktoré uľahčujú realizáciu rozvodov elektriny. Príkladom je vápenno-piesková tehla KMB Sendwix 14DF-LDE, ktorá je určená na murovanie tepelnoizolačných viacvrstvových obvodových stien. Z vonkajšej strany sa na murivo pridáva tepelná izolácia na báze polystyrénu alebo minerálnej vlny s hrúbkou 120 až 300 mm. Súčiniteľ prechodu tepla sa líši v závislosti od zvolenej kombinácie vrstiev steny.
Tepelnoakumulačné vlastnosti pomáhajú tiež vhodnej regulácii teplotných výkyvov v interiéri. Patrí medzi najlepšie materiály aj z hľadiska regulácie vlhkosti v interiéri. Sú tiež cenovo dostupné a ekologické. Najlepšie pracujú vápenno-pieskové tehly, potom pórobetón, tehla a najhorší je betón. Vápenno-piesková tehla má v sebe oveľa menej dier ako tehla, takže je lepšia. Podľa toho sa najmenej energie minie pri výrobe vápenno-pieskových tehlách, potom pri pórobetóne a najviac pri pálených tehlách.
Výroba panelov pre bytové domy (1972)
Alternatívne a menej vhodné materiály
Obľúbené sú aj drevodomy a ľahké montované domy. Hlavnou prednosťou týchto systémov je rýchla výstavba. Väčšie prvky sa vyrábajú vo výrobných halách, takže ich príprava nie je závislá od počasia. Nemusíte riešiť ani skladovanie veľkého množstva materiálu priamo na stavbe. Najčastejším systémom sú sendvičové panely so zabudovanou tepelnou izoláciou, ktorá tvorí takmer celú hrúbku steny. Tým sú zabezpečené výborné tepelnoizolačné vlastnosti a tiež dobrá ekologická bilancia. Trochu náročnejšie je to so zabezpečením vzduchotesnosti. Tiež tepelnoakumulačná schopnosť je nižšia než pri ťažkých murovacích materiáloch.
Polystyrénové tvárnice zalievané betónom, ako napríklad Durisol tvarovka s izoláciou DSs 45/12 L, s hrúbkou priebežného betónového jadra 120 mm, sú tiež možnosťou. Avšak, všetky systémy, ktoré sa zalievajú betónom a vystužujú oceľou, sú z hľadiska ekologického vplyvu najhoršie. Na výrobu ocele a betónu sa minie jednoducho veľa energie. Tieto systémy hlavne z tohto dôvodu nie sú príliš odporúčané. Okrem toho betón nepatrí medzi prirodzených regulátorov vlhkosti v interiéri. Betónové tvárnice sú tiež z betónu, ale bez výstuže, takže je to lepšie ako zalievané murivá s výstužou. Z toho, čo nám ostalo sú ale stále najmenej ekologické. Skôr sú určené pre bytové domy, kde je potrebná vysoká únosnosť muriva cez niekoľko poschodí.
Kľúčové technické detaily a ich vplyv
Tepelné mosty a vzduchotesnosť
Miesta, v ktorých dochádza vo väčšej miere k odovzdávaniu tepla, sa označujú ako tepelné mosty. Tie majú negatívny vplyv na tepelnoizolačné vlastnosti všetkých stavieb vrátane pasívnych. Navyše sú častým zdrojom vzniku plesní, ktoré súvisia s prenikaním vlhkosti. Najmä pri domoch v pasívnom štandarde je dôležité zvoliť stavebný materiál, pri ktorom bude kontrola a eliminácia tepelných mostov čo najjednoduchšia. Murovanie s presnými tvárnicami je veľmi presné a umožňuje vytvoriť homogénnu stavbu bez tepelných mostov.
Pri nezatepľovanom murive je plno detailov - tepelných mostov, ktoré stenu oslabujú. Sú preto navrhnuté komplikované detaily, ako ich minimalizovať. Problém nastáva, ak sa detail na stavbe nedodrží, čo je častá slovenská realita. Zateplenie často preto dokáže zachrániť chyby pri murovaní a poprekrýva kritické tepelné mosty. Dierovanie tehál často spôsobuje nečakané problémy so vzduchotesnosťou domu. Súvisiacim bonusom je bezproblémové dosiahnutie vzduchotesnosti, požadované pre pasívne domy. Vzduchová neprievzdušnosť sa overovala Blower-door testom. Meraním sa kontrolovala neprievzdušnosť obvodového plášťa, vnútorných konštrukcií, tesnosť okien a dverí. Preverila sa kvalita obvodového plášťa (realizovaných omietok, utesnenia škár v murive, tesnosť stykov okenných a dverných otvorov s murivom, osadených inžinierskych sietí a ich prechodov cez murivo). Bola nameraná hodnota n50 ≤ 0,36 h-1.
Dýchanie stien a regulácia vlhkosti
Bojíte sa, že dom nebude „dýchať“? Aby nedochádzalo k hromadeniu vlhkosti a vytváraniu vhodného prostredia pre rast a množenie plesní, musí dom „dýchať“. V prípade pasívnych a nízkoenergetických domov však tento problém spoľahlivo riešia systémy rekuperácie, ktoré zaisťujú riadenú obmenu vzduchu. Vo vnútorných priestoroch bude vždy príjemná klíma, a to pri minimálnych tepelných stratách. Rekuperačné systémy totiž nielen že zaisťujú obmenu vydýchaného vzduchu za čerstvý, ale súčasne odovzdávajú zvyškové teplo.
Tehlové murivo má vďaka vnútornej štruktúre tehál nízky difúzny odpor voči prestupu vodných pár, čím zabezpečuje optimálny vlhkostný režim a prirodzenú klímu v obytných priestoroch. Jednovrstvové murivo lepšie dýcha, pretože má 4- až 6-krát lepšie difúzne vlastnosti ako EPS (polystyrén) používaný na zatepľovacie systémy. Pre lepšiu predstavu, ako materiály regulujú vlhkosť v interiéri, možno konštatovať, že najlepšie pracujú vápenno-pieskové tehly, potom pórobetón, tehla a najhorší je betón.
Tepelná akumulácia
Správna kombinácia materiálov prinesie vynikajúce akumulačné vlastnosti, vďaka ktorým sa nebude dom v lete prehrievať a v zime sa zaobíde bez nadmerného prekurovania. Dôležitá je pre reguláciu výkyvu interiérových teplôt akumulácia tepla. Tepelnoakumulačné vlastnosti pomáhajú tiež vhodnej regulácii teplotných výkyvov v interiéri. Tehlové murivo má schopnosť akumulovať teplo a následne toto teplo odovzdať do okolitého prostredia. Akumulačná schopnosť tehlového muriva zabraňuje náhlym teplotným výkyvom vplyvom zmien teplôt vonkajšieho prostredia.
Akustický komfort
Okrem tepelnej pohody sa pri stavbe pamätalo aj na akustický komfort. „Chceli sme odhlučniť obytné miestnosti, ako detskú izbu, spálne atď.,“ doplňuje investor. Pokoj obyvateľom domu preto zaistia priečky z akustických tehál HELUZ AKU Z 17,5 brúsená. Písmeno „Z“ v názve tehly symbolizuje špecifický tvar tehlového bloku pripomínajúci toto písmeno, akustická tehla zvyšuje schopnosť zvukovej izolácie. Murivo z HELUZ AKU Z 17,5 brúsená (375 × 175 × 249 mm) obojstranne omietnuté vápenno-cementovou omietkou hrúbky 15 mm má laboratórnu vzduchovú nepriezvučnosť Rw = 51 dB, čo je nadštandardná hodnota vzhľadom na malú hrúbku muriva murovaného na maltu na tenké škáry.
Význam projektu a úloha architekta
Návrh nízkoenergetického alebo pasívneho domu sa do istej miery líši od spôsobu, akým je projektovaný štandardný objekt. Navrhovanie energeticky úsporných (nízkoenergetických alebo pasívnych) domov stavia architekta pred nové výzvy, s ktorými sa pri navrhovaní konvenčnej architektúry stretáva len zriedka. Ak architekt ovláda abecedu staviteľstva v pasívnom štandarde, môže zodpovednejšie a omnoho kompetentnejšie ovplyvňovať smerovanie celkového architektonického zámeru s prihliadnutím na budúcu energetickú efektívnosť svojho dizajnu. S pasívnymi domami sa spája aj ekologickejší prístup ku stavbe. V prvom rade je dôležitá koncepcia návrhu - tvar, dispozícia a orientácia na svetové strany.
Pri architektonickom návrhu a umiestnení domu na pozemku sú rozhodujúce tieto okolnosti: orientácia domu vzhľadom na svetové strany, jeho dispozícia a veľkosť okenných otvorov. Všetky obytné priestory by mali byť orientované na juh. Na južnej strane sa nachádzajú veľkoryso zasklené steny, kým na severnej fasáde je zasklenie minimálne. Vďaka jednoduchému tvarovému riešeniu stavby má objekt menšie ochladzované plochy, a tým aj menšie tepelné straty. „V mojej tvorbe nie sú princípy energeticky úsporného staviteľstva cieľom - nesúťažím o najhrubšiu izoláciu, najlepšie okno či najväčšiu vzduchotesnosť stavby. Na prvom mieste je vždy klient, jeho (a to zdôrazňujem) reálne potreby, až potom technické riešenie domu." Dnes je všetko pasívne a nízkoenergetické v móde, a tak sa na trh dostáva aj množstvo nekvalitných riešení - preto treba dať pozor na výber architekta.
Technologické vybavenie a vplyv užívateľa
So zvyšujúcimi sa nárokmi na potrebu energie narastajú aj nároky na technologické zariadenia domu: vykurovanie, vetranie a pod. V prípade, že chceme dosiahnuť energeticky pasívny dom, úplne sa mení spôsob vykurovania - namiesto kotlov na fosílne palivá je potrebné prejsť na tepelné čerpadlá, prípadne na zariadenia využívajúce obnoviteľné zdroje energií, napr. pelety. Rovnako sa nezaobídeme bez riadeného vetrania s rekuperáciou. V pláne investora rodinného domu je tepelné čerpadlo aj fotovoltické panely na streche alebo počítačom riadené ovládanie vetrania a tienenia. Aj preto je vhodné využiť nosné a žalúziové preklady, ktoré majú flexibilný vnútorný priestor na uloženie, či skôr ukrytie kaziet s vonkajším tienením, nech už si nakoniec obyvatelia domu vyberú rolety, žalúzie alebo screeny.
Koncepcia úspory energie u pasívneho domu však závisí do značnej miery na užívateľovi objektu, rovnako ako u všetkých ostatných typov budov. Spotrebu energie totiž rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje správanie užívateľov. Napríklad trvalo pootvorené okná v zime môžu koncepciu pasívneho domu úplne zmariť.
Výroba panelov pre bytové domy (1972)
Ekologická bilancia a rádioaktivita materiálov
Keď chceme dom označiť prívlastkom ekologický, mal by byť ekologický aj samotný stavebný materiál pre hrubú stavbu. Pálená tehla sa vyrába z prírodných materiálov. Pri zrode tehly od počiatku stoja štyri základné živly zem + voda + vzduch + oheň, ktoré určujú jej nezameniteľný charakter a kvalitu. Tehla má priaznivú ekologickú bilanciu počnúc ťažbou suroviny, cez výrobu, realizáciu a užívanie stavby. Kvalitne navrhnuté a postavené tehlové stavby majú prakticky neobmedzenú životnosť. Čím sú hodnoty nižšie, tým lepšie. Podľa tohto sa najmenej energie minie pri výrobe vápenno-pieskových tehlách, potom pri pórobetóne a najviac pri pálených tehlách.
Z čoho stavať dom z pohľadu rádioaktivity? Každý materiál na zemi vyžaruje určité dávky rádioaktivity. Napríklad o pórobetóne koluje fáma, že je z rádioaktívneho materiálu. Stačí si pritom porovnať merania od certifikovaných laboratórií alebo štátnych inštitúcií pre rôzne stavebné materiály a zistíte, že napríklad YTONG má nižšie hodnoty hmotnostnej aktivity rádionuklidov ako betón, pálené tehly alebo keramické obklady. Všetky materiály samozrejme spĺňajú normy, ale keď si môžem vybrať, prečo si nevybrať najlepšie?