Blog

V kategorii „nízkoenergetických“ staveb proto dnes vedle sebe můžeme najít obyčejné konvenční objekty s ledabyle navrženým zateplovacím systémem, které výrobce z komerčních důvodů prezentuje jako nízkoenergetické, i experimentální objekty přeplněné různými solárními kolektory, tepelnými čerpadly a jinými moderně vyhlížejícími prvky. Ne každá stavba se slunečním kolektorem na střeše ale skutečně splňuje parametry nízkoenergetického domu stejně jako ne každá stavba se silnou vrstvou tepelné izolace.

Co to znamená nízkoenergetický?
Určujícím parametrem nízkoenergetických staveb, jak již ze samotného termínu vyplývá, je celkové množství energie potřebné k dosažení požadovaných parametrů v objektu. V tomto ohledu tedy není žádným problémem stavbu jednoznačně posoudit a podle získané hodnoty zařadit do správné kategorie.
V tomto směru existují tři významnější hodnoty, které jsou rozhraními mezi jednotlivými kategoriemi objektů. Jsou to hodnoty 70, 50 a 15 kWh/m2 za rok. Ty udávají kolik energie na vytápění objekt ročně spotřebuje v přepočtu na jeden čtvereční metr. Hodnota 70 kWh/m2 je obecně považována za horní hranici pro energeticky úsporné objekty.

Domy se spotřebou pod 50 kWh/m2 patří do kategorie nízkoenergetických domů a hodnota 15 kWh/m2 je vstupenkou do skupiny pasivně solárních objektů. V oblasti experimentální se potom ještě můžeme setkat s kvazinulovými domy se spotřebou 0 – 5 kWh/m2 za rok.
Žádná věda

Postavit v dnešní době nízkoenergetický nebo dokonce pasivně solární dům není díky moderním stavebním materiálům a dlouholetým zkušenostem především ze zemí severní a západní Evropy žádným technickým oříškem. K dosažení skutečně nízké energetické spotřeby objektu stačí rozumně zvolit celý koncept stavby, dodržet několik základních technických pravidel (kvalitní tepelně izolační obálka stavby, eliminace tepelných mostů, zajištění vzduchotěsnosti obvodových konstrukcí, zabránění kondenzace vodní páry, využití tepelné akumulace a pasivních solárních zisků, použití účinných a energeticky úsporných technických zařízení budovy) a dokonale provést veškeré stavební procesy.
Dosáhnout i extrémně nízké spotřeby energie přitom rozhodně nemusí znamenat významné navýšení finančního rozpočtu stavby. Použití tepelně izolačních sendvičových konstrukcí může být dokonce levnější než výstavba pomocí některých konvenčních zdicích systémů používaných dnes v masovém měřítku.

 Významné investiční úspory je také možné dosáhnout vyloučením nákladných zařízení tradičních otopných systémů, které v budově s minimální energetickou spotřebou mohou vystřídat alternativní technologie jako tepelná čerpadla, nucená ventilace s rekuperací tepla, nebo solární kolektory a podobně. To vše se přitom děje při nezanedbatelném zvýšení vnitřní pohody stavby včetně pohody tepelné.
Přestože se skutečně nejedná o nijak výjimečnou problematiku, je až s podivem jak málo opravdu nízkoenergetických staveb u nás dodnes vyrostlo. Vedle nízké společenské poptávky (která ale v poslední době i u nás výrazně narůstá) je to způsobeno především úrovní domácího stavebnictví, které se stále pohybuje někde v širokém prostoru mezi socialistickou výrobou a zákony volného trhu. Své samozřejmě sehrává také energetická politika státu.

Protože mnozí vládní představitelé dodnes ještě posuzují ekonomickou výkonnost a vyspělost státu podle množství vyrobené oceli a spotřebované energie, nelze se současnému plýtvání energií divit. O nějaké skutečně cílené a motivační podpoře státu vůči šetrným technologiím a úsporám energií, podobně jako například v sousedním Rakousku, už vůbec nelze hovořit. Jednoduchých metod například prostřednictvím cílenější státní podpory hypotečním úvěrům v návaznosti na energetickou náročnost dotované stavby se přitom nabízí poměrně dost.

Předpokládejme ale, že tak jako i v jiných směrech, budeme vývoj v západní Evropě i v této oblasti s určitým zpožděním kopírovat, a že objekty s roční spotřebou pod 50 kWh/m2 nebudou u nás časem pouze počinem zapálených nadšenců, ale běžnou realitou.

Nízkoenergetický nebo udržitelný?!
Mnohem zajímavější a diskutabilnější problematikou je však otázka trvale udržitelného rozvoje, konkrétně jeho stavebního a architektonického aspektu. Zatímco eliminovat energetickou spotřebu domu je jednoduchým technickým problémem, problematika udržitelnosti vyžaduje zamyšlení v mnohem širším kontextu.

Skutečná energetická náročnost každé stavby a její celkový dopad na životní prostředí totiž zdaleka nespočívá pouze v množství energie potřebné pro provoz stavebního díla ve formě vytápění, chlazení, spotřeby teplé vody nebo provozu různých spotřebičů. Každý stavební objekt je nutné posuzovat v celém jeho životním cyklu, tedy včetně výroby stavebních materiálů, samotné výstavby, užívání, ale i následné demolice nebo recyklace. Celková energetická bilance domu s velmi nízkou provozní spotřebou tak může být klidně stejná nebo dokonce vyšší než u domu s náročnějším provozem, pokud tento bude postaven energeticky šetrnější technologií.

To ovšem běžné posouzení staveb podle výše popsaných kritérií vůbec nezohledňuje. A to nejen v České republice, ale ani v zemích s mnohem delší tradicí v oblasti energetických úspor. Problematikou této takzvané šedé energie však otázka energetické náročnosti stavby ještě zdaleka nekončí.
Do hry vstupuje i řada sociálních a společenských aspektů, které z nízkoenergetické stavby mohou během několika let vytvořit objekt energeticky nehospodárný.

Typickým příkladem může být dnes běžný rodinný dům, vyprojektovaný pro pětičlennou rodinu. Pokud objekt již v architektonické studii nepočítá s různými možnostmi využití v průběhu jeho životnosti, může již po deseti letech od výstavby energetická spotřeba domu přepočtená na jednoho obyvatele vzrůst i několikanásobně. I velmi úsporná stavba projektovaná pro velkou rodinu totiž přestává ideálně fungovat, pokud se odrůstající děti odstěhují a založí vlastní rodinu. Pokud je dům tradičně dispozičně řešen jako jeden provozní celek, mají jeho stárnoucí obyvatelé jen mizivé možnosti například k pronajmutí jeho nadbytečné části, ale i tu musí stále vytápět nebo alespoň temperovat. Z toho vyplývá, že již urbanistický a architektonický záměr stavby zásadně ovlivňuje její energetickou bilanci.

Kromě toho by bylo možné hovořit ještě o tvarové charakteristice budovy, její expozici vůči světovým stranám, vzdálenosti stavby od potenciálních pracovních, kulturních a jiných společenských příležitostí nebo o dopravě, která zásadním způsobem ovlivňuje naši celkovou energetickou spotřebu, ale to by bylo téma, které mnohokrát přesáhne rozsah a záměr tohoto příspěvku. Tím bylo pouze vysvětlit, že stavět nízkoenergetické domy není žádná věda. Technická řešení již byla dávno vynalezena. Celá problematika vztahu stavebnictví a životního prostředí tím však teprve začíná.

Tepelná pohoda
Jedním z hlavních předpokladů kvalitní stavby je dosažení požadovaných parametrů tepelné pohody. Výběr otopného systému proto úzce souvisí s účelem a využitím budovy. Jiný systém se použije pro rodinný dům obydlený nepřetržitě, jiný pro víkendovou chalupu nebo kancelářskou budovu. Rovněž tak domácí posilovna vyžaduje zcela jiný teplotní režim a klima než koupelna nebo obývací pokoj či pracovna.

Finance
Zásadním kritériem je ekonomická efektivita systému, kterou ovlivňuje především volba zdroje topné energie, účinnost systému, možnosti jeho regulace a celková variabilita. Důležité je mít na paměti, že dnes finančně efektivní varianta již stejným způsobem nemusí fungovat po několika letech, například po změně cenových relací v oblasti topných zdrojů.

Ekologie
Třetím stěžejním měřítkem, které získává v poslední době stále na svém významu, je dopad vybrané technologie na životní prostředí a celkový ekosystém planety. Právě zajištění dostatečné tepelné pohody v našich domovech totiž zásadním způsobem přispívá ke světové spotřebě fosilních paliv a k devastaci přírody.
Vývojové trendy

Kotle a radiátory
Není tomu tak dávno, kdy jediným zdrojem tepla v místnostech byl masivní krb, kamna nebo jiné lokální otopné zdroje soustředěné kolem komínových těles v jádru budovy. Vývojovým krokem, který následoval a který je dodnes nejrozšířenějším způsobem vytápění, jsou zabudované otopné soustavy s centrálním kotlem, rozvodnou sítí a řadou otopných těles, umístěných v jednotlivých místnostech. Přechod na podobné soustavy znamenal vedle výrazného zjednodušení obsluhy především zvýšení tepelné pohody díky možnostem lepšího rozmístění otopných prvků vzhledem ke zdrojům chladného vzduchu.

Razantní vývoj v oblasti výroby kotlů na různá paliva umožnil standardně využívat až 90 % energie použitého média. Rozměry kotlů se zmenšily při současném zvýšení výkonů. Podstatně se snížila také jejich hlučnost a na trhu je možné najít kotle, které si svým vzhledem nezadají s kvalitním nábytkem nebo domácí elektrotechnikou.
Přestože pořizovací náklady podobných systémů jsou ve srovnání s jinými alternativami spíše nižší, již ve střednědobém měřítku se ekonomika obrací v jejich neprospěch, a to víceméně bez ohledu na použitý zdroj energie. Ať jde o topné oleje, elektrický proud, plyn nebo uhlí, jedná se o energii fosilních paliv, která je pochopitelně vyčerpatelná. Proto lze i nadále očekávat jejich postupné zdražování, které může vygradovat velmi strmým nárůstem cen v okamžiku, kdy paliva začnou evidentně docházet.

Biomasa
Jedinou výjimkou v tomto směru je využívání biomasy. V této surovině, ať již ve formě dřeva, štěpek nebo různých briket a pelet, je téměř výhradně zabudována obnovitelná energie slunečního záření potřebného k růstu rostlin. Fosilní energie přidaná do zpracování a dopravy těchto materiálů je vzhledem k možnému využití lokálních zdrojů suroviny minimální. Z hlediska ekonomického bude tedy využívání biomasy v budoucnosti rozhodně stále více výhodné.

Nízkoteplotní soustavy
Snaha eliminovat tepelné ztráty vedla v posledních letech k rozvoji nízkoteplotních otopných systémů s provozní teplotou kolem 40—50 °C místo tradičních 70—90 °C. Podobné soustavy sice potřebují větší otopné prvky pro předávání tepla do interiéru, jejich ztráty do okolí jsou ale značně nižší. Díky lepšímu zateplování budov nižší teplotu média také z  velké části vykompenzovala snížená potřeba tepelného výkonu.
Obrovskou výhodou nízkoteplotních soustav je možnost využití alternativních zdrojů energie. Právě takové technologie, jako jsou solární kolektory nebo tepelná čerpadla, totiž pracují s maximálními teplotami média kolem 50 °C.

Velkoplošné topení
Atraktivní metodou vytápění z hlediska tepelné pohody jsou v současnosti populární systémy podlahového nebo stěnového vytápění. Jejich přednosti spočívají právě v možnosti zapojení do nízkoteplotních soustav jako jediného otopného zdroje nebo doplňkového prvku. Při dostatečně zateplených obvodových konstrukcích staveb a použití kvalitních oken se značně snižuje potřeba umisťovat otopné prvky pod okenní otvory. Naopak rovnoměrné rozložení tepelného toku do celé plochy konstrukce v případě plošných topných prvků je pocitově mnohem příjemnější.
Výhodou a zároveň nevýhodou těchto systémů je jejich vysoká tepelná setrvačnost. Výhodu představuje v tom, že i po vypnutí topného zdroje zůstává v okolních hmotných konstrukcích naakumulované vysoké množství tepla, které například v nočních hodinách sálá do prostoru a udržuje jeho téměř konstantní teplotu. Nízká tepelná pružnost se naopak jako negativní projeví při výrazných teplotních změnách v exteriéru nebo při zátopu. Reakce na podobné výkyvy může trvat i několik hodin, proto je vhodné doplnit systém například krbem nebo jiným pružným otopným tělesem. Obecně je vhodné podlahové topení používat v dokonale izolovaných domech, ideální je kombinace s tepelným čerpadlem.

Nízká variabilita
Obecným problémem tradičních i nízkoteplotních systémů je nízká schopnost jejich adaptability a velmi komplikované rekonstrukce. Kotle, rozvody i otopná tělesa jsou dnes i u relativně úsporných domů dimenzovány na poměrně vysoký výkon. Dnes běžné hodnoty tepelného odporu zdiva ale zcela jistě během nejbližších deseti dvaceti let vzrostou až dvojnásobně. Netýká se to přitom pouze novostaveb. Ekonomické argumenty povedou i majitele dnešních budov k jejich postupnému zateplování. Otopný systém takového domu ale bude výrazně předimenzovaný, což nepovede pouze k jeho neefektivitě, ale i ke snížení výsledné tepelné pohody objektu. Majiteli tedy nezbude nic jiného než rozsáhlá a nákladná rekonstrukce nebo změna vytápění.

Vzduchotechnika
U mnohých nízkoenergetických domů je již spotřeba energie na vytápění objektu v zimě dokonce nižší než potřeba na jeho letní ochlazování, což také souvisí s tepelnou pohodou objektu. Proto se trendy ubírají směrem kombinace otopného a chladicího systému do jednotné technologie.
Takovou možnost představují například řízené ventilační systémy s rekuperací tepla. Podobný systém zajišťuje dostatek tepla v zimním období přiváděním teplého vzduchu do místností, v létě naopak ochlazuje místnosti studeným přívodním vzduchem a navíc po celý rok zajišťuje potřebnou výměnu vzduchu a jeho kvalitu. V podobných systémech zcela odpadají tradiční otopná tělesa, krb se zřizuje spíše z pocitových důvodů.
Přívodní vzduch v takovém systému je vhodné nejdříve ohřát v jednoduchých zemních kolektorech. Poté se v rekuperační jednotce získá až 80 % tepla ze vzduchu odváděného z místností a konečné dohřátí vzduchu o několik málo stupňů může zajistit horkovzdušný solární kolektor, tepelné čerpadlo nebo jakýkoliv jiný zdroj používaný například pro ohřev TUV. V létě se naopak může venkovní vzduch v zemních rozvodech ochladit až na teplotu kolem 5 °C a ten pak stačí vhánět do místností a tím je ochlazovat.