|
|
Snižování energetických nároků a zachování přijatelného životního prostředí se stává podmínkou pro přežití lidstva. Při současném růstu spotřeby a cen energií by také mohlo dojít k hospodářskému kolapsu. Ve stavebnictví se objevuje velké množství výrobků, které vedou k úsporám energie, ale laik jen málokdy dokáže sám posoudit jejich skutečnou užitečnost. Přitom nejúčinnější úsporná opatření může přinést rozumný architektonický koncept.
Ze spotřeby energií v domácnostech je zřejmé, že při stavbě rodinného domu je využití obnovitelných (alternativních) zdrojů energie vhodné především pro vytápění a ohřev vody. Nejpřirozenějším takovým zdrojem energie ve všech klimatických podmínkách je slunce. A nejlépe bude využito, když se ze samotného domu stane jakýsi sluneční kolektor.
Aktivní využití slunce Solární energii můžeme využívat pasivně (zachycení slunečního záření přímo stavbou), aktivně (pomocí speciálních zařízení – kolektorů, zásobníků tepla, umělé cirkulace vzduchu nebo ohřáté vody) nebo systémem fotovoltaických článků. Princip solárních kolektorů je obdobný jako při pasivním využití slunce, samotná budova je však směrem ke slunci uzavřena. Sluneční paprsky procházejí selektivní vrstvou a jsou na absorbéru přeměněny na tepelnou energii. Na rozdíl od pasivního využití sluneční energie je zapotřebí energii přenášet pomocí tepelných vodičů (např. voda). Sluneční kolektory jsou obvykle využívány pro přípravu teplé vody v budovách (u rodinného domu přibližně 6–8 m2 kolektorů, vícerodinný dům asi 1–2 m2 na osobu). Větší zařízení (např. nad 30 m2 kolektorů u rodinného domu), která dodají více tepla, mohou být použita i k vytápění. Solární kolektory mohou investorům připadat nákladné, ale při současném růstu cen energií se tyto náklady stanou rychle návratnými. Navíc se ve většině evropských zemí stále zvyšují státní dotace na stavby, které alternativních zdrojů energie využívají. Trochu jiná situace je u fotovoltaického využití sluneční energie k výrobě elektrického proudu – je velmi nákladné a z ekologického hlediska ne vždy smysluplné. Má význam například u soběstačných skupin domů, jež fungují bez dodání cizích energií, nebo u domů „nulových“, které jsou napojeny na veřejnou elektrickou síť a v létě odevzdaný přebytek energie pak využívají v zimě.
Pasivní systém Pasivní využívání sluneční energie nepotřebuje žádná speciální zařízení, záleží pouze na architektonickém řešení. Využívá skleníkového efektu, akumulace tepla (v podlaze a stěnách) a cirkulace vzduchu. Je založeno na dvou jednoduchých pravidlech: 1. energie, kterou si dům uchová, se nemusí znovu dodávat 2. v zimě musí jít všechno slunce do domu, v létě musí slunce zůstat venku. Dům je otevřen ke slunci, uzavřen proti severu a obsahuje velkou akumulační hmotu k uchování energie. To znamená, že na jižní stranu je obrácen velkými skleněnými okny, na severní straně naopak žádné okenní otvory nemá. Energii, kterou získá, pak nesmí propouštět zpátky ven (důkladná izolace pláště i oken). Akumulace tepelné energie do hmotných konstrukcí (podlah, vnitřních zdí) je jedna z nejdůležitějších podmínek úspor energií. U staveb pro bydlení (trvale vytápěných) je tepelná izolace umístěna z vnější strany a do obytné místnosti je obráceno masivní, akumulace schopné zdivo. Účinek velkých skleněných ploch může být ještě znásoben dalšími úpravami. Skla mohou být doplněna fóliemi, které odrážejí teplo zpět do místnosti, před okny může být předsazena (nevytápěná!) zimní zahrada. Ochrana domu před přehříváním v létě je pro správný provoz stejně důležitá jako vytápění v zimě. Ekologickým řešením klimatizace budov v letních měsících a vhodnou alternativou k elektrickým přístrojům jsou mechanická stínění, dostatečné větrání, masivní hmota budovy, zeleň a vodní plochy.
Dům bez vytápění Použitá literatura: texty Petra Suskeho, Patricie Taftové a Rado Varbanova
Vhodným konceptem, dobrou izolací a materiály se schopností akumulovat získané teplo lze dosáhnout až nulové spotřeby energií dokonce i v drsnějších klimatických podmínkách. Příkladem takového řešení může být rodinný dům postavený v městečku Grabs – v údolí švýcarských Alp, v nadmořské výšce 900 m. Velká okna v přízemí orientovaná k jihu propouštějí dovnitř maximum sluneční energie, ale minimum zpět. Na venkovním skle jsou dvě speciální fólie, u dřevěných rámů (vyvinutých ve spolupráci se specializovaným konstruktérem) zapuštěných do fasády nedochází k tepelným mostům. Okna jsou vysoká od podlahy až po strop, aby zachytila co největší množství slunečních paprsků. Ty dopadají na stříbrošedou, jemně broušenou podlahu z betonu smíchaného s barevnými kamínky. Teplo akumulované do podlahy je zpět vyzařováno do prostoru v noci a v průběhu chladných dnů. Celý dům stojí na masivní vrstvě skelné vaty, na východní a západní straně má jen malá okna, na severní je zcela bez oken. Obvodové stěny jsou zvenčí obloženy smrkovým dřevem, izolovány 25 cm silnou vrstvou celulózy a jejich vnitřní přizdívka je z kamenopískových cihel, které stejně jako podlaha mají schopnost akumulace, navíc příznivě regulují vlhkost místností a jsou i příjemné po estetické stránce. Horní patro s daleko menšími okny má teplotu asi o 2 °C nižší, což je pro funkci ložnic vhodnější. Teplo do patra přichází z přízemí otvorem pro schodiště a ze speciálně navrženého stropu: krabicových dřevěných elementů o tloušťce 60 cm, ve kterých je nasypáno 20 tun škváry. Teplo akumulované v přízemí je vyzařováno v patře. Přestože jsou v kuchyňské sestavě pro jistotu zakomponována malá kamínka na dřevo, po celou první zimu, kterou rodina v novém domě strávila, nebylo zapotřebí v nich zatopit. Dům se opravdu obejde bez topení. Výjimečnými ekologickými a ekonomickými parametry získal označení „stavba nejpříznivější pro životní prostředí“, jeho projekt byl finančně podpořen švýcarským kantonem Graubünden a Státním ústavem pro výzkum energie v rámci projektu „Energie 2000“.
text: Věra Konečná foto: R. Varbanov, G. W. Reinberg a R. Steiner |
Průměrná domácnost spotřebuje na vytápění a ohřev vody až 90 % energie, pouze zbývajících deset na spotřebiče a osvětlení. V Evropské unii přitom už dnes platí, že každá novostavba musí zabezpečit minimálně 10 % této spotřeby z alternativních zdrojů.
