NÁRODNÍ STAVEBNÍ CENTRUM s.r.o.

BRNO 2012

Realizováno v rámci projektu EdUR – Edukace udrţitelného rozvoje

A2 – Architektonické a konstrukční zásady a návrhy budov dle principu trvale udržitelné výstavby

Arnošt Hřibohlav a kol.

A2 - Architektonické a konstrukční zásady a návrhy budov dle

principů trvale udržitelné výstavby

Vydalo: Národní stavební centrum s.r.o., Brno 2012

Bauerova 491/10, 603 00 Brno, www.stavebnicentrum.cz

Tato publikace byla vytvořena pro projekt EdUR – Edukace udrţitelného rozvoje

CZ.1.07/3.2.04/02.0024

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OPVK), Číslo prioritní osy 7.3 Další

vzdělávání.

Tato skripta jsou financována Evropským sociálním fondem (ESF)

a státním rozpočtem ČR.

Autorský kolektiv:

Ing. arch. Josef Smola

vedoucí autorského kolektivu

Ing. Michaela Václavská

spolupráce

© Ing. arch. Josef Smola, 2012

ISBN 978-80-87665-01-5

4

OBSAH

OBSAH ............................................................................................ 4

ÚVOD .............................................................................................. 7

A2.1 URBANISTICKÉ PRINCIPY .......................................................... 9

A2.2 Umístění a orientace na pozemku ............................................... 17

A2.3 Optimalizace parametru A/V ........................................................ 19

A2.4 Principy řešení dispozice ............................................................. 21

A2.4.1 Obecně .......................................................................................... 21

A2.4.2 Obytné budovy ............................................................................... 21

A2.4.2.1 Rodinné domy ............................................................................. 21

A2.4.2.2 Stavby pro bydlení a ubytování .................................................... 24

A2.4.3 Školské stavby ............................................................................... 25

A2.4.4 Stavby pro obchod ......................................................................... 26

A2.4.5 Administrativní budovy ................................................................... 26

A2.5 Obvodový plášť ............................................................................ 28

A2.5.1 Návrh a konstrukční řešení spodní stavby ..................................... 28

A2.5.1.1 Plošné základy – základová deska, pasy, patky, rošty ................. 28

A2.5.1.2 Hlubinné základy – piloty, pilíře ................................................... 29

A2.5.2 Návrh a konstrukční řešení obvodového pláště ............................. 29

A2.5.2.1 Dřevěné konstrukce ..................................................................... 29

A2.5.2.2 Sloupkový systém – Two-by-four ................................................. 30

A2.5.2.3 Sloupkový systém – I profily ........................................................ 30

A2.5.2.4 Masivní dřevěné stěny ................................................................. 31

A2.5.2.5 Panely z vrstveného dřeva .......................................................... 31

A2.5.2.6 Zděné konstrukce ........................................................................ 32

A2.5.2.7 Ţelezobetonové monolitické konstrukce ...................................... 33

A2.5.2.8 Ostatní konstrukce ....................................................................... 34

A2.6 Konstrukce střechy ...................................................................... 37

A2.6.1 Návrh a konstrukční řešení střechy ................................................ 37

A2.7 Velikost, poloha a optimalizace oken ........................................... 39

A2.7.1 Obecně .......................................................................................... 39

A2.7.2 Poţadavky na zabudování oken do konstrukce ............................. 40

A2.7.3 Stínící technika oken ...................................................................... 42

A2.8 Relativní vzduchotěsnost obálky budovy ..................................... 43

A2.8.1 Metoda tlakového spádu, blower-door test [BDT] .......................... 44

A2.8.2 Zpŧsoby odhalování netěsností ..................................................... 45

A2.9 Vyloučení, příp. omezení tepelných mostŧ .................................. 46

A2.9.1 Principy eliminace tepelných mostŧ a tepelných vazeb ................. 46

5

A2.9.1.1 Konstrukční detaily základŧ a obvodového pláště ........................46

A2.9.1.2 Konstrukční detaily střechy ...........................................................48

A2.10 Energetické a vodní hospodářství .............................................. 50

A2.10.1 Energetické hospodářství ............................................................ 50

A2.10.1.1 Obnovitelné zdroje energie (OZE) ................................................53

A2.10.1.2 Energie biomasy ...........................................................................58

A2.10.1.3 Energie bioplynu ...........................................................................59

A2.10.2 Vodní hospodářství ...................................................................... 59

A2.10.2.1 Pitná voda ....................................................................................59

A2.10.2.2 Uţitková, dešťová voda ................................................................60

A2.10.2.3 Odstraňování splaškových vod .....................................................61

A2.10.2.4 Přírodní jezírko .............................................................................63

A2.11 Odlišnosti náleţitostí a koordinace projektové dokumentace oproti standardní výstavbě ................................................................... 65

A2.11.1.1 Studie/návrh stavby ......................................................................65

A2.11.1.2 Dokumentace pro územní rozhodnutí [DUR] ................................65

A2.11.1.3 Dokumentace pro stavební povolení [DSP] ..................................66

A2.11.1.4 Dokumentace pro provedení stavby [DPS] ...................................66

A2.11.1.5 Dokumentace skutečného provedení stavby [DSPS] ....................67

A2.11.1.6 Posílení kontrolních mechanismŧ (kontroling) ke zvýšení kvality staveb..........................................................................................67

SEZNAM OBRÁZKŦ ...................................................................... 69

SEZNAM TABULEK ....................................................................... 71

LITERATURA ................................................................................ 72

6

7

ÚVOD Za základní kámen v problematice energeticky úsporných domů lze povaţovat normu

ČSN 73 0540 - 2 Tepelná ochrana budov, která doposud jako jediná technická norma

v České republice rozvádí doporučení pro návrh a realizaci budov s nízkou energetickou

náročností. Norma rovněţ definuje nízkoenergetické domy, pasivní domy a v rámci

předběţné informace rovněţ domy s téměř nulovou spotřebou energií.

Jiţ koncept budovy zakládá rozhodující energetické a ekonomické parametry budovy.

Z toho vyplývá klíčová odpovědnost architekta/projektanta.

Pro dosaţení poţadovaného efektu je nezbytné splnit poţadavky tzv. „desatera“, obecné

principy, jejichţ splnění zajišťuje velmi nízkou energetickou náročnost budovy:

umístění a orientace budovy na pozemku

optimalizace parametru A/V

principy řešení dispozice

obvodový plášť

konstrukce střechy

výplně otvorů

vyloučení, příp. omezení tepelných mostů

relativní vzduchotěsnost obálky stavby

energetické a vodní hospodářství

kontrola realizace stavby

…„Základem návrhu je vyváženost všech složek ovlivňujících energetickou bilanci

budovy. Dosaženou nízkou potřebu tepla na vytápění, díky vhodnému koncepčnímu

i detailnímu stavebnímu řešení, je zpravidla možné s výhodou kombinovat vhodným

uplatněním soustav využívajících v různé míře obnovitelných zdrojů energie. Velmi

nízká energetická náročnost by měla být zároveň zajištěna v celém životním cyklu

budovy“. ČSN 73 0540-2

Kaţdý dům je primárně navrhován/projektován, aby plnil kvalitní, zdravé plně funkční

bydlení s nápaditým a výtvarně přitaţlivým vzhledem. Jeho energetická úspornost

a ekologická šetrnost by měla být samozřejmostí, automatickou přidanou hodnotou pro

jeho uţivatele.

Při koncipování energeticky úsporných budov je třeba vycházet zejména z kvalit

pozemku a jeho okolí. Ideální situování je u severní a východní hranice parcely tak, aby

jiţní, příp. i západní, průčelí bylo plně přístupno a vystaveno solárním ziskům. Je

moţné navrhnout rozsáhlá prosklení i na zbylé světové strany, např. je-li tím směrem

výjimečný výhled. Je však nutné si uvědomit, ţe tento „prohřešek“ je třeba

kompenzovat posílením jiných vlastností domu.

8

Základní úvahou o úsporné budově je její tvar, tedy kompaktní, jednoduchý, bez

zbytečných výstupků, aby splňoval kritérium co nejmenší povrch pláště (A) vůči

obestavěnému objemu (V). Z poměru A/V je nejideálnější koule, avšak prakticky

nerealizovatelná, válec, příp. půdorysně elipsa, a krychle dispozičně nepraktická.

Ustálená podoba je ve formě leţatého kvádru delší stranou orientovaného k jihu.

Střecha je optimálně plochá nebo pultová, popřípadě sedlová.

Neřešitelný problém nastane, pokud bude koncept příliš rozsáhlý a členitý. Nepříznivý

poměr A/V nelze napravit ţádným technickým, technologickým a zároveň

ekonomickým řešením.

Souběţně jsou řešeny dispozice, které jsou tepelně zónovány ve vztahu ke světovým

stranám. Obytné a pobytové místnosti jsou orientovány na osluněné strany, vstupní

partie, komunikace, šatny a úloţné prostory na stranu odvrácenou. „Mokré“ provozy

jsou soustředěny nad sebou, pokud moţno na jednu stoupačku. Doplňkové prostory –

garáţ, zimní zahrada, suterén jsou od domu obvykle tepelně odděleny.

Aţ 40 % tepelných ztrát je realizováno výplněmi otvorů, proto je velmi důleţitý podíl

plochy oken k ochlazované obálce domu. Velikost a plocha oken je optimalizována vůči

světovým stranám, taktéţ je klíčové správné zabudování do konstrukce obvodového

pláště - poloha oken vůči tepelné obálce.

Relativní vzduchotěsnost budovy je nedílnou součástí, aby nedocházelo k dalším

tepelným ztrátám, např. netěsnostmi pláště, kuchyňskou digestoří, větracím otvorem

spíţe, komínem krbu. Současný poţadavek je však v rozporu s poţadavkem hygienicky

nezbytné výměny vzduchu. Obvyklým řešením se stává řízený systém větrání

s rekuperací tepla.

Předpokladem správného návrhu projektové dokumentace je zpracování konstrukčních

detailů, nejlépe v měřítku 1/10 a zapojení specialisty na tepelnou techniku jiţ v úrovni

studie.

Klíčovým nástrojem ke kontrole kvality stavby je důsledný autorský dozor projektanta,

technický dozor stavebníka a organizace pravidelných kontrolních dnů na stavbě.

Je nezbytné zmínit, ţe na rozdíl od běţné výstavby jsou jednotlivé poţadavky

„desatera“ systémově provázány a vynecháním některého z nich, či nekritické

upřednostnění jiného, vede k nefunkčnímu řešení.

Autorem neoznačených fotografií: Josef Smola.

Zdroj: archiv autora.

9

A2.1 URBANISTICKÉ PRINCIPY

Principy solární obálky

Snahy Evropské unie vyjádřené implementací EPBD II do národních právních předpisů

směřující k udrţitelnosti výstavby, sníţení energetické náročnosti staveb, zvýšení podílů

OZE (obnovitelných zdrojů energie) a sníţení koncentrace CO2 jsou zaměřeny na

jednotlivé budovy. Nezabývají se problematikou větších urbánních struktur, plošnou

revitalizací stávající zástavby (panelových sídlišť, starší zástavby, brownfields...), ani

návrhem měst nových, vzniklých na „zelené“ louce.

Obdobně komplexní holistický přístup, který je aplikován v případě energeticky

efektivních budov, je ţádoucí ve větším měřítku přenést i na obytné celky. Tradiční

intuitivní navrhování, které řeší převáţně výtvarnou kompozici uspořádání jednotlivých

funkcí města (bydlení, pracovní příleţitosti, dopravu a rekreaci) sice vychází z místních

podmínek a poţadavků na provozní vazby, neřeší však energetickou náročnost

a udrţitelnost návrhu (pozn. dokonce lze slyšet od některých urbanistů, ţe jich se takové

úvahy netýkají, ţe to je výhradně záleţitostí projektantů jednotlivých staveb (!)).

Urbanistická struktura definuje některé vlastnosti svých základních stavebních

kamenů – budov. Charakteristickým rysem měst = vystavěné krajiny, je vyšší průměrná

teplota a niţší vzdušná vlhkost. To je dáno akumulací tepla ve stavebních konstrukcích

a masivních zpevněných plochách a obecně menším mnoţstvím ploch, které umoţňují

odpar. Míra obratnosti, s níţ je moţno pracovat s těmito fakty, se odráţí v mnoţství

dodané energie na provoz umělého ekosystému = v měřítku města.

Inovativní moţností koncepce města je

návrh pomocí solární obálky. Metodu

publikoval prof. Ralph Knowles jiţ

v roce 1981 (obr. 1). Definoval jí jako:

„prostorový regulativ, vymezující

maximální stavební objem v řešeném

území, který nestíní okolí ve zvoleném

časovém rozpětí“.

Velikost a tvar slunečního obalu je

definován prostorovými údaji (velikost a

tvar řešeného území, sklon a orientace

území) a časovými údaji (interval

proslunění, poloha slunce na obloze –

azimut, výška a poţadované energetické

parametry).

Obr. 1: Obálka vytváří nekonformní moţnosti

řešení objemu zástavby s celou řadou pilovitých

objemů ve střešních partiích. Zdroj: R.

Knowles.

S pomocí 3D modelu je koncipovaná urbanistická struktura, která zajišťuje všem

stavbám rovnocenný přístup slunečního záření, jako zdroje energie (kromě obvyklého

hygienického komfortu, poţadavku proslunění daného právními předpisy).

Inteligentní a cenově dostupný způsob stínění lze rovněţ zajistit vyšší mírou vyuţití

vysoké opadavé zeleně. Prvotní vytvoření optimální sluneční obálky je v dalších fázích

návrhu doplněno funkčním členěním a vloţením dopravní infrastruktury.

10

Prvním realizovaným příkladem města, kde byly tyto principy aplikovány, je „Solar

city“ v Rakouském Pichlingu, nedaleko Lince (obr. 2).

Formy developerské výstavby, kdy

developer není motivován ke sniţování

provozních nákladů, nemá zájem

investovat do čehokoliv, co nelze

zpeněţit v rámci prodejní plochy bytů,

jsou pro takové trendy obtíţně

vyuţitelné (obr. 3). Přestoţe urbanistické

ukazatele na základě provedených studií

pomocí sluneční obálky jsou srovnatelné

s poţadavky územního plánu (funkční

vyuţití, zastavitelnost území, a povolená

podlaţnost).

S tím souvisí redefinování pojmu

„společenská objednávka“ a „veřejný

zájem“ a větší zapojení budoucích

obyvatel do konceptu a projednání

návrhu města – srovnatelně s Dánskem

nebo Holandskem.

Veřejné prostory měst by měly mít

alespoň takovou kvalitu jako prostory

vyhrazené, privátní. Toho

developerským způsobem výstavby

dosáhnout v tuzemských podmínkách

nelze.

Obr. 2: Prvním realizovaným příkladem města,

kde byly tyto principy aplikovány, je „Solar

city“ v Rakouském Pichlingu, nedaleko Lince.

Zdroj: Google.

Obr. 3: Naopak nepochopitelná je urbanistická koncepce připravované městské čtvrti v Praze –

Trojmezí. Mechanicky opakovaná solitérní zástavba bez ambice vybudovat město. Zdroj: PPF.

11

Principy návrhu udržitelné infrastruktury

Obecným trendem v návrhu systémů infrastruktury je decentralizace. Relativně

soběstačný buňkový systém v měřítku posloupnosti: obydlí, obytná skupina (městský

blok), městská čtvrť, město, okres, kraj, region, stát, atd. Přechod od smart grides

k smart city. V budoucnu docílit uzavřeného oběhu energií/vody/odpadů.

Cílem je redukovat ztrátové přesuny materiálů a energií, preferovat jejich lokální

výrobu a spotřebu, a zahrnout moţnost recyklace. Takto koncipované systémy jsou

bezpečné, odolné vůči přetíţení a umí si v rámci celé sítě pruţně vypomáhat.

V lokálním měřítku preferovat dostupnost všech aktivit pro pěší, tomu musí odpovídat

koncentrace osídlení a přizpůsobena hierarchie sídla (satelitní městečka rodinných

domů kolem velkých českých měst mají tak nízkou koncentraci obyvatel a docházkové

vzdálenosti, které „neuţiví“ běţné prodejny, pekařství apod., vytváří se monokultura

sídliště na leţato).

Princip smart city (chytrého/inteligentního města, obr. 4) spočívá na šesti základních

pilířích:

Ekonomika (inovativní duch, podnikání, hospodářský obraz a ochranné známky,

produktivita, flexibilita trhu práce, mezinárodní integrace, schopnost přeměny).

Správa města (účast na rozhodování, veřejné a sociální sluţby, transparentní

správa, politické strategie a perspektivy).

Kvalita života (kulturní zařízení, zdravotní stav, individuální bezpečnostní, kvalita

bydlení, vzdělávací zařízení, turistická atraktivita, sociální soudrţnost).

Lidský potenciál (úroveň kvalifikace, vztah k celoţivotnímu vzdělávání, sociální

a etnická pluralita, flexibilita, kreativita, kosmopolitismus/otevřenost, účast na

veřejném ţivotě).

Kvalita prostředí (atraktivitu přírodních podmínek, znečištění, ochrana ţivotního

prostředí, udrţitelné hospodaření se zdroji a odpady).

Mobilita (místní dostupnost, (mezi)národní přístupnosti, dostupnost technické

infrastruktury, udrţitelné, inovativní a bezpečné dopravní systémy).

12

Obr. 4: Principy udrţitelnosti města, „smart“ městská část Hammarby Sjöstad, Stockolm.

Zdroj: město Stockholm.

Využití tepelného potenciálu technické infrastruktury a horninového podloží

Obdobně jako v měřítku jednotlivých budov lze získat nízkospádové teplo rovněţ pro

větší aplikace v měřítku městské části, nebo skupiny budov. Zdrojem je horninové

podloţí s ustáleným teplotním gradientem 8–10 °C, nebo naopak velké stavby městské

infrastruktury.

Jsou známé příklady ze Švýcarska bezúdržbových mostních konstrukcí, kdy je do

ţelezobetonové konstrukce mostovky vloţen systém kapilár s nemrznoucí náplní.

V letním období je teplo pomocí oběhového čerpadla ukládáno do vrtu ve skalním

masivu. V zimním období slouţí k rozmrazování mostovky a odtávání sněhu.

Využití energie z tubusů

železničního tunelu. Tunely jsou

velkým podílem hmoty zahloubené

pod úroveň terénu kvalitním zdrojem

geotermální energie. V rakouském

městě Jenbach byl realizován pilotní

projekt, kde přímo do

ţelezobetonových segmentů tunelu

byly vloţeny jiţ při výrobě topné

kapiláry (obr. 5). Byla tím aktivována

hmota tunelové obšívky o průměru

12 metrů v délce 54 m.

Obr. 5: Kapiláry uloţené do tubusu tunelu.

Zdroj: Rehau, Ing. Ivo Zeman.

13

Umoţňuje dodávku tepla do tepelného čerpadla v přilehlé budově kostela a zároveň

v případě potřeby udrţitelné chlazení konstrukce tunelů. Návratnost byla vypočtena

v rozmezí 13–18 let. Princip řešení je vyuţitelný i pro subtilnější tunely metra. Další

podobná aplikace se realizuje u německého Sttutgartu.

Obdobně lze vyuţívat teplotní potenciál hlavních splaškových kanalizačních řadů

a rekuperovat odpadní teplo. Jedna z pokusných realizací je rovněţ v Praze, kdy při

rekonstrukci původní zděné obšívky byly vloţené do průchozího profilu stoky podélné

liniové kapiláry s teplosměnnou kapalinou, která dodává tepelnou energii škole.

Materiálové řešení zpevněných ploch

Návrh rozsahu materiálu ploch má dopad

nejen do moţnosti zasakování dešťových

ploch v místě, ale ovlivňuje rovněţ

mikroklima okolí. Obecně bychom měli

navrhovat, alespoň z části propustné

plochy materiálů velmi světlých barev,

které mají vysoký podíl odrazivosti

tepelné sloţky slunečního záření.

Rozdíl povrchové teploty +2–3 ºC oproti

ozeleněné ploše trávníku, můţe vyvolat

při poţadavku vnitřní teploty sousedící

budovy i v letním období do 26 ºC

navýšení spotřeby energie na chlazení aţ

o desítky procent (obr. 6).

Obr. 6: Příklad NTK Praha, jejíţ okolí je z větší

části vybetonováno.

Hospodaření s dešťovými vodami v urbanizovaném území

Nezbytnost ekonomického hospodaření s dešťovými vodami vyplývá z vysoké míry

zastavěnosti a pokračující urbanizace krajiny. V ČR je zastavěno 10 ha krajiny za

24 hodin. Přirozený vsak ve volné krajině je umoţněn z 50 % plochy, zatímco ve

městech pouze z 15 %. Udrţitelný rozvoj v této oblasti spočívá v decentralizaci systémů

odvodnění a vysoké míře odpovědnosti majitelů pozemků, kteří jsou zodpovědní za to,

jak se zachází lokálně s dešťovými vodami. To znamená i vyšší odpovědnost samospráv

měst a obcí v rámci zpracování územních studií.

Nelichotivý obraz skutečnosti je v rozporu s poţadavky právních předpisů, které jiţ

dnes stanovují velmi přísné podmínky na zadrţování a vsakování vod (např. §5 zákona

č. 254/2001 Sb., v platném znění). Bohuţel nejsou projektanty, ani stavebními úřady

příliš respektovány.

V měřítku větších sídelních útvarů je podmínkou zřizování vsakovacích „průlehů“

a poldrů. Liniová zařízení, která se skládají z drenáţních ozeleněných vrstev,

zasakovacího příkopu s bezpečnostním přelivem přes revizní šachtu do dešťové

kanalizace. Tato zařízení s vegetačním povrchem (tráva, keře, květiny, zákaz

pohybových aktivit, které hutněním zhoršují vsakování) lze budovat u parkovišť,

v rámci zelených pásů lemujících komunikace. Nahrazují v plné míře odlučovače

ropných produktů. Návrh vychází z 5leté intenzity sráţek.

Zelené plochy v menší míře akumulují teplo a nezvyšují potřebu chlazení sousedících

budov v letním období (zdroj informace: Ing. Jiří Vítek, ČKAIT).

14

Trvale udržitelná výstavba versus právní předpisy

Právní předpisy

Stanovené regulační zásady, jimiţ se řídí rozvoj a výstavba v území, jsou důleţitým

faktorem. Příslušný krajský, obecní, nebo stavební úřad je povinen je sdělit na základě

ţádosti v písemné formě „územně plánovací informace“ dle § 21 stavebního zákona.

Dle § 139 zákona č. 500/2004 Sb., Správního řádu má územně plánovací informace

charakter tzv. „předběţné informace“.

Poskytnutá územně plánovací informace platí jeden rok ode dne jejího vydání, pokud

v této lhůtě orgán, který ji vydal, ţadateli nesdělí, ţe došlo ke změně podmínek, za

kterých byla vydána, zejména na základě provedení aktualizace příslušných územně

analytických podkladů, schválení zprávy o uplatňování zásad územního rozvoje

a zprávy o uplatňování územního plánu.

Klíčové informace o moţnostech souvisejících se záměrem na pozemku stavět

nízkoenergetický, nebo pasivní dům s ohledem na jeho optimální umístění jsou

k dispozici na místním obecním úřadě, ve městech na odborech územního plánování, na

příslušném stavebním úřadě. Rozhodujícím podkladem je platný územní plán města

nebo obce - plochy určené pro bydlení. Většinou dále zahrnují označení příslušné zóny

kódem, který odkazuje na odpovídající pasáţ v textové části vydávané ve formě Obecní

závazné vyhlášky. Textová část vymezuje zastavovací podmínky. V souladu se

zákonem, prováděcími vyhláškami a také dle aktuálního výkladu jednotlivých krajských

úřadů je po roce 1998 legitimní pouze uvedení:

funkční využití území, zpravidla vyjádřené graficky barevnou plochou

odkazující na popis v legendě hlavního výkresu;

procento zastavění, uvedené v popisu textové části;

výška zástavby, definovaná počtem podlaţí, či v metrech od nejvyššího bodu

rostlého terénu v zastavěné ploše předmětné stavby;

velikost pozemků, intervalem od–do, tedy nikoliv taxativně.

V řadě případů samosprávy obcí trvají na podrobných regulativech, např. tvary střech,

oken a jejich členění, povolené materiály, barevnost apod. Tyto nařízené podrobnosti

jsou v rozporu se zákonem, a tudíţ jejich zapracování do územního plánu po roce 1998

je neoprávněné/nezákonné. Zákonodárce je si tohoto stavu dobře vědom - novela

stavebního zákona s účinností od 1. 1. 2012 jiţ uvádí, ţe je nepřípustné, aby územní

plány obsahovaly prvky regulace, které jsou vyhrazeny pro regulační plány.

Posláním územních plánů je stanovit pravidla udrţitelného rozvoje a vyuţívání území,

nikoliv regulace jednotlivých pozemků. Proto je chybně rovněţ regulace, která se

vztahuje k jednotlivým katastrálním (pozemkovým) číslům pozemků.

Moţnosti korektně stanovené regulace logicky vycházejí z rozlišovací schopnosti

územních plánů, které jsou zpravidla vypracovány do map velkých měřítek (1:5 000,

1:10 000, maximálně v měřítku katastrální mapy). Tomu odpovídá i stupeň podrobnosti

rozborů, průzkumů a analytických podkladů, které se zpracovávají v rámci přípravy

územních plánů. Tedy i hloubka a úroveň znalostí o území.

15

Příklad chybně a nekorektně zpracovaných závazných regulací:

graficky zpracované parcelace pozemků,

stanovení uličních a zastavovacích čar,

definování tvaru, hmoty staveb a jejich polohy vůči vrstevnicím,

definování tvaru a sklonu střech,

poţadavky na konstrukce, stavební materiály a barevnost staveb,

poţadavky na dispoziční řešení stavby a další.

Výše uvedené „regulace“ jsou v rozporu s veřejným zájmem a omezují stavebníky

v jejich, ústavou zaručených, právech (obr. 7).

Pro úplnost je nutné uvést, ţe „urbanistické studie“ (dle stavebního zákona - územní

studie) jsou pouze územně plánovacím podkladem pro ověření moţných řešení

vybraných problémů. Nejsou tedy územně plánovací dokumentací ve smyslu zákona,

a jsou proto nezávazné a nelze ukládat stavebníkům na jejich základě povinnosti. Ţádný

právní předpis rovněţ neupravuje rozsah a obsah zpracování územní studie.

Obr. 7: Příkladem nekorektní regulace je urbanistická studie/dnes územní

studie. Dolní Břeţany, 2005.

Státní dozor ve věcech územního plánování vykonává Ministerstvo pro místní rozvoj.

Stav je takový, ţe drtivá většina v současnosti platných územních, nebo regulačních

plánů vůbec s umístěním nízkoenergetických, pasivních nebo téměř nulových domů

nepočítá. Regulační podmínky, např. dané uliční čáry, mechanicky shodně stanovené ze

severu i z jihu od obsluţné komunikace obvykle ve vzdálenosti 6 metrů, orientace

16

hřebenů šikmých střech a podobně znemoţňují optimální umístění těchto staveb na

pozemku.

Někdy je moţné se setkat s pozitivní diskriminací, která je však rovněţ nezákonná,

např. v návrhu územního plánu města Vlašimi z 09/2010:

Str. 9: „Fotovoltaické panely lze instalovat v plochách pro bydlení pouze na střechách

objektů, ale pouze v případě využití pro vlastní potřebu. U objektů pro bydlení smí být

odklon od střešní roviny maximálně 5 %.“

Str. 10: „Tvar střech sedlová, valbová, polovalbová, včetně kombinací…..pultová

a plochá střecha je možná pouze v případě nízkoenergetických domů (definice dle EN),

podmínkou je minimálně 50 % ozelenění střech“.

17

A2.2 UMÍSTĚNÍ A ORIENTACE NA POZEMKU

Na kaţdou stavbu působí vnější klimatické vlivy: slunce, vítr, sráţková činnost, vlhkost

a teplota vzduchu. Výběrem pozemku je moţné tyto vlivy potlačit, nebo naopak posílit.

Ideální pozemek, pro situování energeticky úsporné stavby má obsluţnou komunikaci

ze severu tak, aby byl dostatek prostoru z jihu nejen pro zeleň navazující na vnitřní

obytné prostory, ale rovněţ pro ničím nestíněný prostor umoţňující solární zisky větších

ploch prosklení účelově orientovaných na jih, případně západ. Při umisťování stavby je

snaha situovat ji co nejblíţe k severní a východní hranici pozemku, při zachování

stanovených odstupových vzdálenostech. Je tak zohledněna rovněţ atraktivnost

výhledového pole z hlavních obytných místností, příp. vazba na zahradu.

Při stanovování severu je praktické ověření světových stran přímo na pozemku, od

geodetů provádějících zaměření pozemku. Nemusí úplně platit, ţe popisy na snímcích

pozemkové mapy v České republice, jsou vţdy orientovány přesně na sever.1

Při běžné výstavbě to může znamenat komplikaci při výpočtu normového oslunění, u pasivních

domů to znamená snížení solárních zisků. Například u rodinného domu činí možné ztráty až

10 % měrné potřeby tepla na vytápění. (Zdroj: Martin Konečný).

Cílem je, aby solární zisky pro hlavní osluněné průčelí budovy byly trvale zajištěny

nejenom v rámci stávajících poměrů na staveništi i v jeho okolí (morfologie terénu,

sousedící zástavba), ale také vůči sousedům, kteří mohou svou legitimní činností zhoršit

podmínky, např. výsadbou vysoké zeleně, nebo nástavbou svého domu. Trajektorii

slunce v různých ročních obdobích ve vztahu ke stínícím překáţkám je moţné ověřit

pomocí jednoduchého průhledného štítku s diagramem drah slunce, připojený k buzole

(obr. 8).

Obr. 8: Ověřování trajektorie slunce a pozemku pomocí průhledného

štítku s diagramem drah Slunce.

1 Na vině je takzvaná „meridiánová konvergence“ vyplývající z Křovákova zobrazení, která způsobuje

odchylku 4,5 – 9,5° od východu na západ. Pro konkrétní pozemek jí lze vypočítat ze zeměpisné délky.

18

Rovněţ důleţitá je poloha vůči převládajícím větrům. Optimální je chráněná expozice,

která sniţuje tepelné ztráty.

Pasivní solární zisky je energie, která proniká do interiéru domu prosklenými částmi

obvodového pláště. Při nevýhodné orientaci pozemku je moţné výši reálně

dosaţitelných pasivních solárních zisků ověřit výpočtem. Účinná sběrná plocha okna je

součinem plochy okna a celé řady korekčních činitelů odpovídajících kvalitě

a materiálům okna, včetně jeho stínících prostředků.

Pamatovat by se mělo rovněţ na budoucí moţnost zastínění zejména jiţního průčelí

modelací terénu, vysokou zelení, nebo novou stavbou na sousedově pozemku, tedy

faktory, které nelze při nedostatečném odstupu přímo ovlivnit.

Zatímco u běţné výstavby tento fakt

prakticky nezmění energetickou bilanci

domu, u nízkoenergetických a pasivních

domů můţe tato okolnost vyvolat

výrazné sníţení solárních zisků, a tím

i zásadní zvýšení nákladů na vytápění.

Vliv umístění domu vzhledem

k morfologii okolního terénu má

významný podíl na jeho energetické

bilanci. Pro srovnání mezi dvěma

extrémy – nevýhodné hluboké stinné

údolí lemující řeku nebo potok, a ideální

chráněné prosluněné jiţní úbočí kopce,

je rozdíl aţ 40 % (obr. 9).

Obr. 9: Vliv umístění domu vzhledem

k morfologii okolního terénu. Ing. Martin

Zizka, Sonnenplatz, Grosschönau.

Odchylka hlavního průčelí domu od

ideálního jihu o 90° sniţuje solární zisky

aţ o 37 % (dle simulací provedených

v Institutu pasivních domů

v Darmstadtu). Formálně stanovené

uliční čáry někdy neumoţňují dostatečné

odstupy, a tím i garanci dostatku

nestíněného slunečního záření

dopadajícího na fasády s obytnými

místnostmi po dobu ţivotnosti stavby.

To můţe zvýšit měrnou potřebu tepla aţ

o desítky procent. V případě pasivního

bytového domu pro seniory v Modřicích

je výpočtově ověřeno, ţe rozdíl činí

36 % (obr. 10).

Obr. 10: Dům pro seniory, Modřice. Autoři:

Aleš Brotánek, Jan Praisler, Josef Smola.

Poţadavek na garáţ vestavěnou do hmoty domu znamená pro stavebníka pasivního

domu vícenáklady prakticky srovnatelné s pořízením další obytné místnosti. (Netěsná

garáţová vrata vedou k nutnosti zateplit systémovou hranici oddělující garáţ od

vytápěných částí domu na stejné úrovni, jako je obvodový plášť).

19

A2.3 OPTIMALIZACE PARAMETRU A/V

Vhodně zvolenou urbanistickou a architektonickou koncepcí – tvarování hmoty domu

a řešení dispozic, která zohlední klimatické, povětrnostní a topografické podmínky dané

lokality, lze docílit energetickou úsporu budoucích staveb a podtrhne i zdravé bydlení.

Promyšlené architektonické řešení je zdrojem největších energetických úspor – snazší je

šetřit energie chytrým návrhem, správným osazením do terénu, tvarem domu a jeho

orientací, neţ dodatečně napravovat chyby konceptu technickými prostředky.

Při koncepci energeticky úsporných budov jsou kladeny nové nároky na projektování

přechod od lineárního projektování k integrovanému holistickému přístupu. Architekti

a projektanti se nově musí vyrovnat s poţadavky, jimiţ jsou:

ochrana ţivotního prostředí,

šetření surovinami,

šetření energiemi,

recyklace budov, místo jejich bourání a skládkování,

vyuţívání nabídky a moţností okolního prostředí,

snaha o variabilnost staveb,

uţití recyklovatelných stavebních materiálů.

Hlavním poţadavkem u nízkoenergetických a pasivních staveb je výtvarné, hmotové

a dispoziční řešení tak, aby se co největší vnitřní objem (A) vměstnal do co nejmenšího

povrchu obvodového pláště (V) [m2/m

3].

ČSN 73 0540:2 Tepelná ochrana budov uvádí tabulku závislosti průměrného součinitele

prostupu tepla Uem,N na systémové hranici budovy (tj. hranice, kde se obvodový plášť

domu dotýká vnějšího prostředí) a faktoru tvaru budovy A/V. Čím horší poměr A/V,

tím musí být součinitel prostupu tepla lepší, v absolutní hodnotě co nejniţší.

Obr. 11: Projekt pasivního bytového domu Bubeneč Gardens, Praha,

autoři: Jakub Masák, Petr Němejc, Josef Smola.

20

Optimální tvar z hlediska A/V je koule, která je z konstrukčního, ekonomického

i dispozičního hlediska nereálná. Krychle a válec jsou dispozičně nepraktické,

přijatelnější je alternativa válce – půdorysně elipsa (obr. 11).

Nejoptimálnější variantou je leţatý kvádr orientovaný tak, aby byla maximální plocha

dispozice orientována na osluněné strany.

Výhodnější je vţdy kumulování objemu do dvou a více nad sebou poloţených podlaţí

bez suterénu. Z tohoto pohledu je výhodnější plochá střecha před pultovou nebo

sedlovou.

Poţadavek kompaktnosti a jednoduchosti tvaru stavby vylučuje nebo omezuje návrh

různých arkýřů, rizalitů, vikýřů, balkónů, lodţií, věţiček a tvarových sloţitostí, které

podstatně zvětšují ochlazovaný povrch stavby.

Tyto architektonické prvky nejsou zcela vyloučeny, ale pro jejich aplikaci je potřeba

dostatek znalostí (dochází k porušení desatera), proto je v takovém případě nutné posílit

ostatní vlastnosti domu, například přidáním masivní vrstvy tepelné izolace. Obvykle tím

ale dochází k prodraţení stavby a ekonomické vybalancování takové situace vyţaduje

značné zkušenosti s návrhem nízkoenergetických a pasivních domů.

Výhodnější formou pro pasivní domy jsou řadové rodinné domy, kde společné dělící

stěny sdílí stavby dohromady a plocha ochlazovaného pláště je účelně minimalizována.

Rovněţ tak forma kompaktních bytových vila/domů je výhodná.

Významně lepší předpoklady a poměr A/V mají bytové a administrativní budovy nebo

školy. Obdobně jsou vhodné dispozice bytů v panelových domech, kde je

minimalizovaná plocha pláště. Po výměně oken, zateplení fasády, vyřešení větrání, je

díky kompaktnímu tvaru optimální poměr A/V, příp. ho lze zlepšit střešními

nástavbami.

21

A2.4 PRINCIPY ŘEŠENÍ DISPOZICE

A2.4.1 Obecně

Postup při návrhu dispozičního řešení stavby se vychází ze snahy určit jasné a logické

provozní vazby mezi jednotlivými funkčními celky. Existuje několik praktických a léty

prověřených zásad, směřujících k racionálnímu, ekonomickému a na provoz

hospodárnému řešení.

Pro energeticky úsporné stavby je typickým poţadavkem tepelné zónování dispozice,

tzn. racionální sdruţování prostor se stejným způsobem uţívání a reţimem vytápění

a nevytápěných prostor.

Při systémovém přístupu lze v případě rodinného domu jednotlivé prostory členit do

obytného nebo pobytového, servisního a přídavného modulu s růstovým parametrem,

tj. s moţností etapovité přístavby hlavní pobytové části, která zahrnuje denní místnosti

orientované vţdy na osluněné strany. Servisní část obsahuje prostory příslušenství

a vnitřních komunikací (hospodárné je sdruţovat všechny "mokré" provozy - WC,

koupelny, kuchyně - pod sebou na jednu aţ dvě stoupačky). Přídavný modul obsahuje

většinou nevytápěné části, např. sklady a komory, technické místnosti, přístřešek pro

auta nebo zimní zahradu.

A2.4.2 Obytné budovy

A2.4.2.1 Rodinné domy

Řešení půdorysu moderního rodinného domu vychází obvykle ze základního funkčního

provozního členění na denní a noční zónu, nebo na soukromou a „veřejnou“ část,

podstatná je míra provázanosti exteriéru a interiéru. Přednost má vícepodlaţní řešení

před přízemní stavbou – optimalizace parametru A/V. Styk obálky domu s terénem

vţdy finančně náročnější, neţ se „vzduchem“.

Denní zóna – vstupní a obytná část domu mívá tradičně vstup přes závětří, zádveří do

předsíně, nebo vstupní haly. Dále navazuje šatna, WC, příp. malá koupelna, komora,

příp. kancelář nebo pracovna s moţností přímého vstupu z venku, opět vybavena

samostatnou předsíní. Náleţí sem i vstup z garáţe (trváme-li na ní) suchou nohou

oddělený opět předsíní, tj. “filtrem“ = eliminace výfukových plynů a chladu, které

mohou pronikat do interiéru.

Formu obytné části určují vzájemné dispoziční vazby místností a míra propojení

kuchyně, jídelny a obývacího pokoje. U patrového domu nebo domu s obytným

podkrovím do této části patří i schodiště, které můţe být umístěno v hale, v obývacím

pokoji nebo v samostatném prostoru, v příp. vyčlenění z půdorysné plochy jako

výtvarný prvek na fasádě, tím dochází k zhoršení faktoru A/V. Pečlivou úvahu si

zaslouţí i navazující schodiště zpřístupňující suterén a sklep (je-li to poţadavek

stavebníka), ve kterém je umístěna technická místnost, hobby prostory, fitness, úloţné

prostory pro sezónní věci, nebo vnitřní bazén. Není-li z objektivních důvodů moţné

suterén vypustit, např. velký sklon terénu, měla by další úvaha směřovat k jeho náplni

ne/vytápění. Vytápěný suterén bude součástí tepelné obálky celého domu. Nevytápěný

bude tepelně zónován a oddělen od ostatních částí domu, vč. tepelně chráněného vstupu

22

a schodiště. Z konstrukčního hlediska je výhodnější připojit sklep k vytápěné části, neţ

ho termicky oddělovat.

Takzvaná noční zóna rodinného domu zahrnuje loţnice, pokoje, koupelny, WC, šatny,

komory, pracovny. Umístěna můţe být v jedné úrovni se zónou denní, v praxi nalézáme

v patře nebo v podkroví (opět pamatovat na vliv faktoru A/V).

V závislosti na konceptu domu je fakultativní umístění dalších prostor - zimní zahrady,

sauny, místnosti pro domácí práce čí záliby, zahradní techniku. S tím souvisí i návrh

dalších doplňkových staveb na pozemku.

V informativní příloze ČSN 73 0540 - A.5.11 jsou uvedeny zimní zahrady, prosklené

lodžie a jiné podobné prostory, které zpravidla nepřispívají ke zlepšení energetické

bilance pasivního domu. Pokud jsou z jiných důvodů navrţeny, je třeba zajistit jejich

dokonalé tepelné oddělení od vytápěného prostoru a zajistit jejich účinné větrání

a stanovit vhodný způsob uţívání.

Optimálním řešením studené spíže v interiéru je nahrazení obvyklé samostatné

místnosti biofresch lednicemi v rámci dispozice kuchyně, či místnosti domácích prací.

Klasická spíţ s ventilačními otvory představuje nekontrolovatelné tepelné ztráty

a porušení pravidla (relativní) vzduchotěsnosti obálky, další náklady na oddělení od

interiéru domu (dvojitými zateplenými stěn a stropů a těsnými dveřmi).

V případě garáže nastává z tepelně technického hlediska podobná situace, v místech,

kdy regulační podmínky pozemku poţadují, aby garáţ byla součástí zastavěné plochy

rodinného domu. Objem garáţe vestavěné do hmoty domu je hodnocen jako netěsný2

studený prostor, který je nezbytné do domu oddělit „teplým“ pláštěm. Je-li moţnost

volby, stává se garáţ z tepelně technického hlediska samostatnou zónou oddělenou

tepelně i stavebně od vlastního domu.

Otevřený krb má obdobné poţadavky – dochází ke ztrátám tepla komínovým

průduchem a porušením vzduchotěsnosti obálky domu. Lze ho rozumně nahradit

uzavřenou krbovou vloţkou, nebo krbovými kamny, která jsou výrazně těsnější.3

Kuchyňská digestoř představuje svým nuceným odvětráním do fasády obdobný

problém, jako komín otevřeného krbu. Řešením je cirkulační digestoř s výměnnými

filtry. V blízkosti digestoře se v podhledu stropu zároveň instaluje odtah nuceného

větrání s rekuperací tepla.

Další modifikaci uvedeného modelu dispozice zahrnuje poţadavek více generačního

bydlení, kdy je tento blok (pokoj, někdy s kuchyňskou linkou, samostatné sociální

zařízení a vstup, komora, nebo šatna) určený zpravidla pro starší rodiče obvykle

situovat do přízemí, s bezbariérovým uspořádáním, často ve vazbě na krytou vnější

terasu, nebo studenou zimní zahradu.

Je praktické jiţ v konceptu stavby počítat s jeho postupnou etapovitou dostavbou, nebo

přístavbou, do hloubky dispozice, či na osluněnou stranu. Rodina není organismus

2 Poţadavek ČSN 73 60 57 Jednotlivé a řadové garáţe stanovuje, ţe garáţ musí být opatřena

neuzavíratelnými ventilačními otvory o ploše minimálně 0,0225 m2 pro jedno stání auta.

3 Pro přívod čerstvého vzduchu do topeniště, aby neodebíralo vzduch z interiéru zejména menších domů,

do objemu cca 12 m3/hod. není potřeba budovat samostatný přívod vzduchu podlahou do topeniště

(pramen: Ing. Petr Morávek, společnost Atrea).

23

s ukončeným vývojem a individuálně řešený dům má svou danou hmotovou kompozici

i proporce, je proto účelnější, počítat s moţností rozšíření. V případě pasivního domu si

tak nepochybně zakládáme na jisté problémy. Zvládnout bezchybně návaznost dostavby

na stávající část domu s ohledem na poţadavek dodrţení relativní vzduchotěsnosti

a eliminaci tepelných mostů je velmi náročné, ne-li nesplnitelné.

V případě poţadavku na podnikání bude kancelář s příslušenstvím rovněţ situována

spíše na neosluněnou stranu.

Bazény

Vnitřní bazén určený skutečně k plavání, tedy s minimálními rozměry 3 × 6 × 1,2 m,

včetně všech doplňků a odpovídající technologie filtrace a odvlhčování vzduchu,

významně ovlivní koncept stavby, zejména v oblasti pořizovacích nákladů stavební

i technologické části a vnitřních zařízení.

V případě energeticky úsporných domů se komplikuje relativní vzduchotěsnost

a poţadovaná úroveň zateplení. Vysoká teplota v bazénové místnosti spolu s vlhkostí

představuje kombinaci, se kterou je potřeba se vypořádat. Aby nedocházelo

k nadměrnému odpařování vody, měla by být teplota ovzduší o tři stupně vyšší neţ

teplota vody, tedy minimálně 28 °C. Mix vysoké teploty, vlhkosti (optimálně 65 %)

a případných výparů chlóru je pro nábytek přímo zhoubný. Vraţedné je potom bohaté

prosklení na jih, které si logicky většina klientů představuje. Dochází k obtíţně

zvládnutelným solárním ziskům, které končívají u klimatizační jednotky, tedy něčeho

co je v rozporu s filosofií pasivního domu. Kromě toho ani mnohahodinový nezbytný

proces filtrování a ohřevu vody není úplně bezhlučný a stejně intenzivní můţe být také

čichové vnímání bazénu.

Ze všech těchto důvodů je nezbytné mezi bazénem a obytnými prostory situovat

kvalitně odvětrávaný meziprostor ve vazbě na sociální zařízení, příp. saunu a posilovnu,

nebo zahradu. Z dispozičního hlediska je vhodné bazénový provoz u pasivního domu

situovat do samostatného křídla, nebo části podlaţí oddělené tepelným a vlhkostním

filtrem od zbytku dispozice.

Konstrukčně je vnitřní bazén obvykle betonový s plastovou fólií (levnější řešení), nebo

keramickým nebo kamenným obkladem. Další variantou jsou ocelové, či nerezové vany

vnější nosnou konstrukcí. Konstrukce bazénu je vţdy od domu oddilatována. Výšku

hladiny ovlivňuje konstrukční řešení odpadu vody. Nejdostupnější je ve formě skimeru,

potom je však hladina o cca 150 mm níţe neţ okolní povrch. Ideální hladinu v úrovni

okolní podlahy docílíme pouze instalací přepadové hrany a podélné odvodňovací

mříţky. Technologicky, konstrukčně i finančně náročná záleţitost.

Ohřev vody v bazénu bude u energeticky úsporného domu prostřednictvím solárních

kolektorů, v kombinaci s tepelným čerpadlem. Řízené větrání bude zajišťovat

samostatná jednotka. Prosklené plochy budeme orientovat nejlépe na neosluněné strany.

Stěny na jih budou dokonale stíněny.

Jako první krok v případě realizace doporučuji poradit se se známými, kteří bazén delší

dobu vlastní a skutečně také uţívají. Mohou nám poskytnout cenné praktické rady

a hlavně návod, co by dnes, kdyby to šlo, řešili jinak. Dispozičně vyloučíme situování

do suterénu, jde o nejdraţší řešení. Dochází k ovlivnění základů, je nezbytná náročná

24

izolace, zvětšuje se objem zemních prací a následně mohou vzniknout problémy

s větráním a ventilací.

Kompromisem někdy bývá pořízení malého fitness centra vybaveného saunou

a koupací vířivkou. Nároky na technologie jsou zde úměrnější získané uţitné hodnotě.

Principy návrhu dispozice energeticky efektivních staveb se názorně dobře

vysvětlují na rodinném domě – typologickém druhu, který je dobře znám. Obecně, není

stavba, která by se nedala navrhnout energeticky úsporně. Naopak, zmíněný RD je

nejtěţší úlohou vzhledem k objektivně horšímu poměru A/V. Velké stavby se odlišují

především potenciálem velkého kompaktního objemu a z hlediska obsazenosti osobami

i předem daným jasně definovaným provozem, např. školy. Odlišují se výrazně vyššími,

nebo naopak niţšími, vnitřními tepelnými zisky. Rovněţ nároky na intenzitu větrání

jsou v plném provozu výrazně vyšší, neţ u staveb pro bydlení.

A2.4.2.2 Stavby pro bydlení a ubytování

Bytové domy, domovy pro seniory, hotely, nebo studentské koleje se neliší

dispozičními poţadavky výrazně od běţné výstavby.

Forma a hloubka dispozice je daná

poţadavky oslunění a osvětlení. Obvykle

je navrhován dvoutrakt, či dispoziční

třítrakt, s tepelně zónovanou dispozicí.

Komunikační a úloţné prostory jsou

situovány na neosluněné strany, výhodný

je pavlačový princip, zejména u sociální

výstavby. V případě vnější pavlače musí

být kaţdý byt vybaven kromě předsíně

ještě zádveřím, jako účinným tepelným

filtrem. Častá je aplikace společné

podnoţe – podzemních garáţí, od které

je vrchní stavba termicky oddělena.

U větších celků je přínosné provedení

s vnitřním proskleným atriem, či

dvorem. Řešení ovlivňuje dílčím

způsobem volba systému větrání –

centrální, necentrální, lokální, či

semicentrální, s přihlédnutím k místním

moţnostem.

Obr. 12: Půdorys přízemí, pasivní

bytový dům Roschègasse 20, Vídeň. Zdroj:

architekt Martin Treberspurg.

Příkladem je pasivní bytový dům ve Vídni (obr. 12), nebo dosud největší komplex

pasivních bytových domů - Lodenareal a nová olympijská vesnička (705 bytů),

v Innsbrucku, nebo pasivní dům pro seniory Wels, Vogelweide. Jiţ kultovní stavbou je

pasivní vysokoškolská kolej Molkereistrasse 1, ve Vídni, z roku 2005.

Specifickou kategorií jsou hotely, resp. hotelové řetězce, kde jsou klienti velmi

konzervativní a zvyklí na zavedený standard. Průlom představuje první „nulový“

butiquehotel Stadthalle Vídeň, o kapacitě 81 pokojů, s rekonstruovanou částí

v nízkoenergetickém standardu a vestavbou do dvora v pasivním standardu,

s vegetačními fasádami. Plně prosklená jídelna orientovaná do ozeleněného dvorního

atria je ponechaná v NED (nízkoenergetickém) standardu, od ní termicky oddělená

25

vrchní stavba je pasivní. Hotel se nachází poblíţ centra, hosté, kteří prokáţou, ţe přijeli

na kole, či vlakem, mají sníţenou cenu za ubytování. Neckovitý tvar střechy je podřízen

masivnímu vyuţití kombinace OZE.

A2.4.3 Školské stavby

Mateřské školy, základní a střední školy, vysokoškolská a výzkumná centra.

Mateřské školy jsou řešeny s ohledem na přísné poţadavky poţární bezpečnosti jako

přízemní, nebo maximálně dvoupodlaţní. Nejčastěji jsou navrhovány jako třítrakt

s vnitřní pasáţí. Servisní prostory na sever, herny a loţnice dětí na jih s bohatým

prosklením propojené se zahradou, např. dřevěná pasivní MŠ Lichtenegg ve Welsu.

Vyšší světlá výška v hernách vzniká vloţením galerií jako herního prvku – tobogán,

skluzavky. Někdy hravá forma půdorysu s vlnovkovitou zelenou střechou, příklad:

pasivní MŠ Heidenau, Dráţďany. V interiéru je důraz na přiznání technologií řízeného

větrání a akumulace teplé vody s edukativním vlivem na malé děti. Příklad: práce

architekta G. W. Reinberga, přístavba ZŠ - pasivní jesle a MŠ, Schukowitzgasse Vídeň,

nebo Deutsch Wagram, tamtéţ.

ZŠ lze řešit jako kompaktní středopodlaţní monobloky, kdy učebny a pobytové

místnosti jsou orientované na osluněné strany, servisní místnosti do středu dispozice,

tělocvičny jsou zapuštěny částečně pod úroveň terénu. Ústředním motivem dispozice

bývá vícepodlaţní hala s basilikálním přisvětlením s moţností vyuţití jako aula,

např. pasivní ZŠ Dráţďany, Pillnitz 38, nebo pasivní ZŠ Wels, Mauth (obr. 13).

Obr. 13: Půdorys přízemí, pasivní ZŠ Wels,

Mauth. Zdroj: webové stránky města Wels,

Rakousko

Obr. 14: Pasivní gymnázium se sportovní

halou, AHS Korneuburg, Vídeň Zdroj: Ateliér

Hübner ZT GmbH.

Jednou z největších školských staveb v pasivním standardu je 28 třídní gymnázium

a reálné gymnázium se sportovní halou AHS Korneuburg u Vídně, pro které je typický

třípodlaţní hřebínkový způsob zástavby ve tvaru písmene „Ψ“. Podstatou dispozičního

řešení je délka chodeb s dostatkem prostoru pro pohyb studentů: „škola v pohybu“

k omezení obezity (obr. 14). V oblasti pasivních vysokoškolských výzkumných center

je dosud nejrozsáhlejší pasivní centrum UFT v Tullu v Rakousku pro 300 vědců.

26

A2.4.4 Stavby pro obchod

I v oblasti obchodu - odvětví konzervativním a striktně závislém na ekonomických

výsledcích, se i mezinárodní obchodní řetězce profilují v oblasti udrţitelných

energeticky pasivních staveb.

Německý Rewe v Berlíně – Rudow realizoval celodřevěný CO2 neutrální hypermarket

o ploše 2.600 m2. Podstatou architektonického řešení je maximální vyuţití denního

světla střešními světlíky v kombinaci s LED, vyuţití energie slunce, geotermální

energie, dešťové vody, vše se odráţí v dispozičním konceptu. Rámová velkorozponová

konstrukce (L = 46 m) umoţňuje zcela flexibilní dispozici. Celá plochá střecha slouţí

jako PV elektrárna. Rakouský Spar zaloţil ve Vídni, Engerthstrasse, supermarket, který

je částečně zapuštěn do umělého pahorku. Vegetační střecha tvoří zároveň nový

městský park (obr. 15).

Obr. 15: Supermarket Spar v pasivním standardu, vizualizace. Zdroj: Spar.

A2.4.5 Administrativní budovy

Pro návrh administrativních budov (AB) je podstatné řešení osvětlení, které je

rozhodujícím segmentem energetického koláče. Na kancelářské budovy jsou kladeny

velmi přísné hygienické poţadavky z hlediska intenzity osvětlení pracovní plochy. Stojí

proti sobě dva protichůdné poţadavky - zajištění dostatku denního světla, a tím

maximální vyuţití denního světla, a proti tomu zamezení tepelným ziskům v letním

období. Tomu odpovídá charakter dispozice. Obvyklé jsou dvě koncepce - podobně

jako u škol, vícepodlaţní monoblok s vnitřním zaskleným atriem, kdy jsou jednotlivá

křídla navrţena jako třítrakt (obr. 16).

Nebo dvoutraktové řešení, jehoţ zástupcem je pasivní AB Energy base na předměstí

Vídně (obr. 17). U severní fasády jsou soustředěny jednotlivé kanceláře, k jiţní

sofistikovaně prosklené energetické fasádě jsou situovány open space. Pilovitá fasáda

podle ročního období brání, nebo propouští sluneční záření do hloubky dispozice

(obr. 18). Vícepodlaţní zimní zahrady zvlhčují přiváděný vzduch do systému řízeného

větrání.

V pasivním energetickém standardu jsou známy realizace rekonstrukcí historických

objektů, rovněţ památkově chráněných staveb, výstavních a výrobních hal. Existuje

příklad prakticky soběstačné vysokohorské chaty, vězení v rámci nového rozsáhlého

justičního areálu, nebo moderní, katolický církevní centrum, atd. Pro všechny tyto

stavby je z dispozičního hlediska charakteristickým rysem pouze zlomek potřebných

27

ploch pro technologie TZB, oproti „běţné“ výstavbě. Z toho mohou profitovat investoři

vyšším podílem prodejní plochy, při nepatrně vyšších, či stejných pořizovacích

nákladech.

Obr. 16: Pasivní AB Energon, Ulm, Německo, 2002. Zdroj: architekti Oehler a Faigle archkom.

Obr. 17: Pasivní administrativní budova Energy Base, architekt: POS Architekten ZT.KG

(foto: Michaela Václavská).

Obr. 18: Vyuţití pasivní solární energie jiţní fasádou v zemním a letním období. Zdroj: PHI

Darmstadt/CPD.

28

A2.5 OBVODOVÝ PLÁŠŤ

A2.5.1 Návrh a konstrukční řešení spodní stavby

A2.5.1.1 Plošné základy – základová deska, pasy, patky, rošty

Základy všech staveb jsou navrhovány na základě inţenýrsko-geologického průzkumu.

Velké stavby (BD, administrativní stavby apod.) jsou zakládány na patkách, pasech

nebo pilotech. V případě menších staveb mohou být základy z betonové desky, nebo

vyzděny z betonových nebo skořepinových tvárnic, které se vyplní betonem a dle

potřeby prováţí výztuţí, a tím vytvářejí ztracené bednění. Mají však menší prostorovou

tuhost, coţ se můţe projevit při dotvarování podloţí trhlinami na vrchní stavbě.

Založení nepodsklepených menších staveb je na zámrznou hloubku, na betonové desce

izolované od podloţí extrudovaným polystyrénem a hutněným štěrkopískovým

polštářem s drenáţí. XPS (extrudovaný polystyren) nebo styrodur lze v tomto případě

v závislosti na parametrech podloţí – propustné/nepropustné, rovněţ nahradit násypem

z hutněného, tepelně izolačního kameniva – například z granulovaného pěnového skla

(obr. 19). Základová spára je v těchto případech chráněna po obvodě domu metrovou

šikmo skloněnou clonou z nenasákavých tepelně izolačních desek, přesahem podsypu

z pěnoskla nebo izolačními svislými péry.

Obr. 19: Ztracené bednění z extrudovaného polystyrénu, oddělení podloţí od vrchní stavby

granulovaným pěnosklem.

Technologie je zranitelná při provádění nebo rekonstrukcích přípojek inţenýrských sítí,

které tvoří drenáţ přivádějící vodu do podloţí stavby. Základová, betonová deska podle

poţadavků na únosnost je buď vyztuţena standardně ocelovými profily, nebo řešena

jako vláknobeton (skelná, nebo syntetická plastová vlákna), příp. drátkobeton.

V případě dřevostaveb je alternativu k těţké a kontaktní silikátové spodní stavbě

založení na bodových opěrách - vrtaných pilířích, nebo prefa patkách. Spodní líc

vrchní stavby je při tomto způsobu zaloţení od úrovně upraveného terénu oddělen

29

provětrávanou (průleznou, tedy kontrolovatelnou vzduchovou mezerou) min. 500 mm.

Podlahu nad terénem tvoří tepelně izolovaný nosný dřevěný rošt. Tímto konceptem je

vyloučena rovněţ potřeba speciální izolace proti vlhkosti i proti radonu. Nesmíme

zapomenout na dokonalou tepelnou izolaci přípojek v partiích vedených přes

vzduchovou mezeru a vzduchotěsné ošetření prostupů rovinou konstrukce podlahy nad

terénem.

U nepodsklepené stavby obvykle tepelně izolujeme boky základových pasů vnějšího

obvodu domu od úrovně základové desky aţ po loţnou spáru základů v nezámrzné

hloubce (maximálně 1300 mm). V tomto případě postačuje např. 50–100 mm

extrudovaného (nenasákavého) polystyrénu. Pro pasivní domy je obvykle aplikováno

100–200 mm.

U podsklepené stavby přibývá komplikace s dokonale provedenou izolací, nejčastěji

proti tlakové vodě. V současnosti v podobě těţkých asfaltových pásů, nebo

hydroizolační plastové fólie. Novým materiálem jsou potom na technologickou kázeň

při aplikaci velmi náročné izolační stěrky - vícevrstvé pastovité hmoty.4 Případně je

moţné pouţití technologie bílé vany.

Stěny suterénu jsou obvykle zatepleny lepenými nebo kotvenými deskami

extrudovaného, minimálně nasákavého polystyrénu spojeného na pero a dráţku

a s důsledně vystřídanými spárami. Tepelná izolace je chráněna drenáţní nopovanou

fólií a vrstvou netkané textilie. Tepelný most mezi spodní stavbou a první vrstvou zdiva

u těţkých stěn je moţné přerušit vloţením 100 mm tl. tvarovek z pěnoskla, coţ je velmi

drahé řešení, příp. méně účinnější vrstvou plynosilikátových tvárnic. V případě lehkých

dřevostaveb sehrají obdobnou roli desky z extrudovaného polystyrénu.

V místě soklu musí tepelná izolace základů nebo suterénu důsledně, bez přerušení,

navazovat na tepelnou izolaci obvodových stěn vrchní stavby. Oddělení je pouze

v podobě systémové dilatační spáry.

Samostatnou otázkou je potom návrh a provedení účinného drenáţního systému, který

pomáhá chránit spodní stavbu v závislosti na geologické skladbě podloţí

u nepodsklepeného i podsklepeného domu.

A2.5.1.2 Hlubinné základy – piloty, pilíře

V případě zakládání větších staveb v málo únosném podloţí se volí technologie

ţelezobetonových pilot, nebo podle rozměrů pilířů. Komplikuje se tím tepelné oddělení

vrchní stavby. Výhodou je moţnost aktivace betonového jádra pilot vloţením kapilár

s teplosměnnou, nemrznoucí kapalinou, vyuţívající potenciál geotermální energie.

A2.5.2 Návrh a konstrukční řešení obvodového pláště

A2.5.2.1 Dřevěné konstrukce

Typickým reprezentantem jsou moderní dřevostavby. Statická/nosná sloţka je totiţ

obvykle integrovaná s tepelně izolační. Jedná se vţdy o vícevrstvé konstrukce, kdy je

moţné vlastnosti konstrukce navrhnout dle konkrétní potřeby a účelu.

4 Pozor, pouze některé jsou odolné proti vnikání radonu do stavby.

30

Nejčastěji pouţívané jsou z hlediska principu nosné konstrukce:

lehké skeletové stavby,

stavby roubené,

stavby z dřevěných vrstvených desek.

Podle způsobu výstavby jsou děleny na prefabrikované, obvykle panelové, uţívané

nejčastěji v případě typových domů, zhotovované z jednotlivých prvků přímo na

staveništi a aplikované při stavbách podle individuálního projektu. Z hlediska stavební

fyziky rozeznáváme difúzně uzavřené a otevřené konstrukce. V případě difúzně

otevřené konstrukce to znamená, ţe odpor jednotlivých vrstev vůči průchodu vodních

par směrem k exteriéru klesá, jsou na vnitřním líci vybaveny parobrzdou, která je

technologicky proveditelnější, oproti parozábraně. Při realizaci vţdy dochází ke

zhoršení vlastností konstrukcí. Rovněţ v reţimu uţívání jsou tyto konstrukce méně

zranitelné. Jejich pořizovací cena je obecně vyšší, neţ u uzavřených konstrukcí.

A2.5.2.2 Sloupkový systém – Two-by-four

Nosnou stěnovou - sendvičovou konstrukci lehkého skeletu tvoří dřevěné rámy ze

sloupků a příčníků z úsporného fošnového či sloţeného profilu vyplněného tepelnou

izolací, nejčastěji minerální vlnou, dřevovláknitými deskami nebo balíky slámy.

Nejkvalitnější provedení je z profilů z lepeného dřeva. Standardem je pouţití suchého,

hoblovaného, certifikovaného řeziva. Stěny se kotví na dřevěný, od spodní stavby

izolovaný, práh uloţený na základových betonových pasech spojených tenkou

vyztuţenou deskou.

Stěna je z vnější (lépe z vnitřní strany, kde plní zároveň funkci parozábrany) zaklopena

obvykle statickou, konstrukční dřevoštěpkovou (OSB) deskou a opatřena přídavnou

tepelnou izolací vykrývající tepelné mosty nosných prvků a vrstvami fasády. Vně můţe

být pouţit kontaktní zateplovací systém, nebo různé druhy předvěšených obkladových

materiálů s odvětrávanou mezerou.

Z vnitřní strany je parozábrana bránící pronikání vlhkosti z interiéru do konstrukce

krytá obvykle dalším deskovým materiálem, například sádrokartonem a další vnitřní

vrstva tepelné izolace s rozvody instalací – tzv. instalační předstěna nebo rovina,

sádrokarton, palubky či jiné deskové materiály.

A2.5.2.3 Sloupkový systém – I profily

Nosná konstrukce stěny se řeší například pomocí zdvojeného rámového systému

v posunuté poloze, nebo sloupků na bázi nosníků tvaru „I“, kdy je subtilní stojina jiţ

z výroby opatřena tepelnou izolací, případně pomocí dřevěných ţebříkových profilů

opět s moţností vyloučení tepelných mostů (obr. 20).

31

Obr. 20: Příklad dřevěných ţebříkových nosníků. Zdroj: PHI Darmstadt.

A2.5.2.4 Masivní dřevěné stěny

Roubené dřevěné domy jsou v tradičním pojetí jednovrstvé konstrukce sestavené

z masivních profilů kruhového průřezu (kuláče) nebo opracovaných do tvaru trámů.

Charakteristickým prvkem je právě roubení – předsazení profilů ve stycích,

např. nároţí. Dům je obvykle sestaven ve výrobě, rozebrán a finálně smontován na

stavbě. Při výstavbě se provádí tzv. technologická přestávka trvající 2–6 měsíců, kdy

dochází k sesychání a dotvarováním jednotlivých dřevěných prvků, a tím

i k rozměrovým změnám v řádu aţ desítek centimetrů.

Jednoduché, jednovrstvé, dřevěné profily jsou však z hlediska tepelného odporu na

hranici poţadovaných normových hodnot. V místě loţných spár vyplněných ucpávkou

potom obvykle nevyhovují. Na druhou stranu to lze řešit přidanou masivní vrstvou

tepelné izolace z vnitřní strany, kdy ale dochází ke ztrátě kontaktu s masivním dřevem

v interiéru. Řešením jsou dvojité, relativně tenké roubené stěny z masivních nebo

lepených profilů vyplněné kontaktně tepelnou izolací o potřebných dimenzích.

A2.5.2.5 Panely z vrstveného dřeva

Konstrukce z vrstveného, masivního dřeva jsou skládané z průmyslově vyrobených

velkoplošných dílců (obr. 21). Nosné prvky jsou vyráběny na řízených

automatizovaných linkách a pouţívány jako stavebnice pro stěnové, stropní i střešní

konstrukce. Pro vnitřní strukturu panelů se obvykle vyuţívá čtyř druhů skladeb:

kříţem slepené prvky z jednotlivých vrstev řeziva, nebo desek

z aglomerovaného dřeva či vzájemné jejich kombinace,

prvky z vrstveného řeziva - lamel vzájemně spojených kolíky, či hřeby,

dutinové, nebo komůrkové panely sloţené z jednotlivých modulů,

masivní homogenní plošně lisované desky, například na bázi OSB.

Jednotlivé prvky nosné konstrukce jsou spojovány na zámek, jištěné lepením a vysoko

pevnostními vruty. Kontaktní tepelná izolace obvodového pláště se aplikuje zásadně

z exteriérové strany nosné konstrukce a je chráněna obkladem fasády s odvětrávanou

32

mezerou nebo kontaktně systémovou skladbou omítky. Skladbu lze pruţně upravit pro

poţadovaný standard energetické náročnosti.

Obr. 21: Panelová konstrukce Woodstock v Basileji. (foto: Jiří Oslizlo).

A2.5.2.6 Zděné konstrukce

Jedná se vţdy o dvouvrstvou konstrukci, kde vnitřní zděná nebo skládaná vrstva

zajišťuje sloţku statickou/nosnou, vnější vrstva tepelně izolační. Zděné konstrukce mají

dobrou akumulaci tepla, jsou technologicky nenáročné na provádění, při malé tloušťce

dosahují vysoké únosnosti a pevnosti. Jejich primární energie při výrobě je zbytečně

vysoká.

Pro šetrné budovy je účelné se vyhnout materiálům jako tenkostěnné cihelné tvárnice

spojované na pero a dráţku typu „term“, které obecně nemají dobré vlastnosti tradiční

pálené cihly, ani vlastnosti kvalitního izolantu a je pro ně charakteristické:

nadbytečně tlusté zdivo při relativně malém tepelném výkonu,

problematické dosaţení vzduchotěsnosti,

obvykle tepelné mosty v místě překladů a věnců,

rozdílná tepelná vodivost v horizontálním a svislém směru,

technologicky náročné, velmi křehké,

suché spoje vedou k praskání omítek,

při dráţkování elektrorozvodů sekáním je narušena statika stěny,

s nízkou akumulací tepla,

při výrobě se vypalují v pecích, mají významnou ekologickou stopu,

doplňkové tvarovky, podstata kvality systému, lze jen problematicky koupit

v malém mnoţství kusů potřebném pouze pro jeden rodinný dům,

při špatné technologické kázni a nedodrţení doporučených postupů při

zabudování můţe docházet k proudění vzduchu dutinami, a tím k ochlazování

zdiva samého a tepelným ztrátám.

Dalším hojně pouţívaným materiálem jsou plynosilikátové/pórobetonové tvárnice,

které výše uvedené poţadavky rovněţ optimálně nesplňují:

nadbytečně tlusté zdivo při menším tepelném výkonu,

technologicky náročné na provádění,

nízká hmotnost vede k niţší akumulaci tepla,

33

velmi nasákavé, vysoká zabudovaná vlhkost přímo z výroby,

vysoká míra dotvarování a objemových změn konstrukce vede k nutnosti

vyztuţovat omítky,

pro vypěnění je uţíván neekologický hliníkový prášek.

Vhodnější volbou jsou vápenopískové bloky, tvárnice z keramzitu, betonové

skořepinové tvárnice. Vnější tepelně izolační vrstvu můţe tvořit kontaktní zateplovací

systém na bázi fasádního (bílého) polystyrénu nebo minerální vlny, označovaný

zkratkou ETICS, chráněný omítkou nebo obkladem. Pro kontaktní systémy účinnější je

pouţití šedého fasádního polystyrénu. Díky příměsi grafitu se podařilo omezit

propustnost materiálu pro tepelné záření a má proto o 20 % lepší tepelné vlastnosti neţ

běţný bílý polystyrén. Lze ho aplikovat bez kotvení, jen lepením v ploše na srovnaný

podklad.

V případě kotvení desek EPS musí být lepící hmota aplikována minimálně na 40 %

plochy desky, po obvodě uzavřené rámečkem proti zatékání deště v montáţním stádiu.

Talíře hmoţdinek musí být do líce zapuštěny a překryty vlepenými zátkami z EPS.

Desky se kladou od spodu na „teplý“ zakládací soklový profil výhradně na vazbu, na

vlasovou spáru. V místě ostění nesmí být průběţná spára. Je zakázané zpracovávání

malých odřezků. Opravy širokých spár je moţné provést PUR pěnou. Součástí systému

jsou dilatační, okapní, začišťovací a těsnící profily. Rámy oken se překrývají 60 mm

izolantu.

Existuje masivní tvárnicový zdící systém - tvárnice se sestává ze dvou k sobě slepených

částí – vápenopískové nebo pěnosilikátové těţké, nosné vrstvy, tl. 200 mm, a účinné

izolační vnější vrstvy z lehkého plynosilikátu s volitelnou tloušťkou dle způsobu

vyuţití. Jednotlivé tvárnice se dále k sobě přímo na stavbě lepí na vlasové spáry a mají

několikrát zalomené styčné spáry. Systém je doplněn o obdobně řešené stropní panely

a konstrukce plochých a šikmých střech.

Alternativou jsou systémy ztraceného bednění, kdy je konstrukce z tvárnic nebo desek

tvořících tepelný izolant skládaných na sucho zmonolitněna betonem. Ztrácí se pozitivní

vlastnost akumulace tepla. Akumulační jádro se odděluje od interiéru.

A2.5.2.7 Železobetonové monolitické konstrukce

Často uţívaným a ekonomickým konstrukčním systémem zejména u větších veřejných

staveb je monolitická ţelezobetonová konstrukce. Provádění je závislé na systémovém

bednění:

skeletový systém, s vyzdívkami,

stěnový monolitický systém,

kombinovaný stěnový a skeletový systém.

V případě spodní stavby je rozhodující volba hydroizolačního systému – povlakové

hydroizolace, které nelze uţít tam, kde se očekává sedání a dotvarování stavby nebo

princip „bílé vany“, kde je nosná část stěny navýšena cca o 100 mm nepropustnou

vrstvu. Podle způsobu vyuţití (vytápěný, nevytápěný suterén, garáţe, nebo pobytové

místnosti) je ţádoucí zvolit třídu betonu A (vnitřní povrch suchý) aţ třída A4 (povrch

mokvající) dle normy TP ČBS 02.

34

Tomu odpovídá i provedení vnější tepelné izolace, jejíţ průběh můţe komplikovat

zalomená základová spára, patky a piloty.

Jedná se o prostorově tuhou konstrukci vhodnou i pro náročné stavby organických

tvarů. Ţelezobetonový plášť je spojitý a dosahuje dobrých parametrů relativní

vzduchotěsnosti.

Často se vyuţívá těţké monolitické akumulační jádro a lehký dřevěný prefabrikovaný

velkoformátový obvodový plášť, např pasivní AB Energon v Ulmu, pasivní gymnázium

AHS Korneuburg (obr. 22) nebo pasivní BD Holbeinstrasse 88 v Dráţďanech.

Obr. 22: Pasivní gymnázium AHS

Korneuburg.

Masivní ţelezobetonové konstrukce

umoţňují aktivaci, kdy jsou mezi výztuţ

před betonáţí vloţeny kapiláry

s nemrznoucí kapalinou, které umoţňují

vyuţít stálou teplotu konstrukce –

aktivace betonového jádra – stropů, nebo

stěn, kdy deska v interiéru funguje jako

velkoformátový chladič nebo topení.

Tyto technologie je ekonomické

vyuţívat u budov, kde se kvalita obálky

a relativní vzduchotěsnost pláště blíţí

pasivnímu standardu (příkladem budovy,

kde aktivace stropů proto dobře

nefunguje, je NTK v Praze).

A2.5.2.8 Ostatní konstrukce

Sláma

Lze použít jako tepelnou izolaci, zde nás více zajímají vlastnosti materiálu pro nosné

konstrukce. Nosné konstrukce ze slámy mají dlouhou tradici….zmiňuje Veleslavova

bible, kolem roku 1350. V USA od roku 1885.

V ČR dosud chybí právní předpisy, které by regulovaly uţití slámy v nosných

konstrukcích. Jedná se o plně přírodní materiál, odpad ze zemědělské výroby s dobrými

environmentálními i tepelně technickými vlastnostmi. Jeho většímu rozšíření brání spíše

nedůvěra stavebníků, neţ její nedostatek. Josef Chybík uvádí, ţe v roce 2008 bylo

cca 30 % vyprodukovaného objemu v ČR vyuţitelného ve stavebnictví, coţ činí

v přepočtu 1,8 mil. tun slámy.

Nejčastěji se vyuţívá v balících, jejichţ objemová hmotnost je 110–120 kg.m-3

podle

typu vázacího stroje, nebo se vyrábí pro nosné konstrukce panely z lisované slámy. Při

práci se slámou je nezbytné dodrţet obdobné konstrukční zásady ochrany jako při

pouţití materiálů na bázi dřeva. Nosná stěna pasivního dvoupodlaţního rodinného domu

z balíků slámy, oboustranně omítnutá přes drátěné pletivo, navlékaných na závitové

tyče sevřené spodním a vrchním prahem z masivního dřeva, byla testována v PAVUSu

ve Veselí nad Luţnicí v červnu roku 2011.

35

Obr. 23: Poţární zkouška konstrukce nosné stěny z balíků slámy.

Ověřená poţární odolnost, dle protokolu o zkoušce, činí neuvěřitelných 2:20 hod (!).

Stěna si přitom i po ukončení zkoušky zachovala svojí celistvost (obr. 23). Tedy pro

srovnání, vydrţela podstatně více, neţ obdobná stěna z tenkostěnných cihelných tvárnic

s výplní polystyrénu (zkouška byla z části pokryta grantem ČVUT, autor se na zkoušce

rovněţ sponzorsky podílel).

Hlína

Patří k nejstarším stavebním materiálům. Nepálená hlína se postupně stává i v České

republice znovuobjeveným materiálem rovněţ pro moderní energeticky úsporné stavby.

Pouţívá se jako místní materiál k výrobě dusaných nosných i výplňových konstrukcí do

bednění a pomocného dřevěného skeletu (obr. 24), nebo v podobě nepálených cihel

a tvárnic zděných na hliněnou maltu.

Tvárnice je moţné vyrábět přímo na staveništi v malých lisech, nebo koupit jako

průmyslový výrobek, který je jiţ opatřen certifikátem kvality. Při svépomocné

malovýrobě je nezbytné provést granulometrický rozbor, který ověří mechanické

vlastnosti. Tyto se dají vylepšit přidáním pískových, či štěrkových frakcí. Přidáním

vápenného hydrátu regulujeme vlhkost směsi a zároveň má pozitivní desinfekční

účinky. Slaměná řezanka v hlíně ovlivňuje tepelně technické vlastnosti. Doplňkovým

materiálem jsou hliněné/jílové, často pytlované (jako suché směsi) omítky. Lze je

probarvovat a aromatizovat bylinami, například levandulí.

Materiál je bezvýhradně přátelský k ţivotnímu prostředí a 100 % recyklovatelný,

cenově dostupný, únosnost se běţně pohybuje na úrovni pálených cihel niţší kvality,

nebo hubeného betonu. Špičkovou vlastností hliněných konstrukcí je schopnost

vyrovnávat vlhkost v domě. Na druhou stranu je třeba konstrukce důsledně chránit před

působením vody (vzlínající vlhkost, kondenzace, zatékání). Dosud chybí dostatečné

normované ověření mechanických a tepelně technických vlastností, coţ brání většímu

rozšíření tohoto jedinečného materiálu.

36

Průkopníkem hliněné architektury je v globálním měřítku například architekt Gernot

Minke s celou řadou pozoruhodných realizací značného rozsahu.

Obr. 24: Kaple smíření v Berlíně, příklad nosné dusané hliněné stěny s fragmenty zbytků

původního kostela v pásmu berlínské zdi. Architekti: Reitermann a Sassenroth.

37

A2.6 KONSTRUKCE STŘECHY

A2.6.1 Návrh a konstrukční řešení střechy

Střechu je moţné povaţovat za "pátou fasádu" domu, neboť tvoří nezanedbatelnou část

pláště stavby. Tvar střechy, její sklon, vyspělost konstrukčního řešení a pouţitý materiál

krytiny výrazně ovlivňují výsledný vzhled budovy a její tepelně technické vlastnosti.

Střecha by měla působit přirozeným a vyváţeným dojmem v kontextu místa.

Celková forma střechy by měla přirozeně vyplývat z dispozičního a konstrukčního

řešení celého domu, jeho stylu i barevnosti.

Střecha chrání před ochlazováním v zimě, ale zároveň v létě před přehříváním, zajišťuje

tepelnou stabilitu. Odvádí dešťové vody, ale také zamezuje pronikání vlhkosti vzniklé

vnitřním provozem do konstrukce střechy. Případným navlháním izolace se zhoršují

tepelně izolační vlastnosti, kondenzování vlhkosti můţe vést k tvorbě plísní aţ

k uhnívání dřevěných prvků krovu. Klíčová je proto volba všech materiálů střechy,

jejich správná skladba a dodrţení technologického postupu při realizaci na stavbě.

Součástí konstrukce střechy jsou kromě krovu a krytiny také všechny detaily a prostupy

střechou: komíny, antény, vpusti, atiky, okna, světlíky, ventilační hlavice, klempířské

prvky jako okapy, svody a ţlaby.

Tvarová optimalizace

Z hlediska tvarové optimalizace hraje důleţitou roli návrh střechy. Cílem je co největší

vnitřní vyuţitelný objem uzavřít do co nejmenší plochy obvodového pláště vč. pláště

střešního. Tepelné ztráty domu se realizují právě rozhraním vnitřního a vnějšího

prostředí, které tvoří tepelná obálka domu – obvodový plášť.

Z tohoto hlediska je optimální návrh ploché, nebo pultové střechy, kompromis jiţ na

hranici optima je ještě jednoduchá střecha sedlová. Jakékoliv další tvarové sloţitosti

zhoršují tepelnou bilanci domu a významně komplikují konstrukční detaily řešené

střechy.

Z hlediska poţadavku osvětlení a oslunění podkrovních místností je sice lepší volit

vikýře, neţ střešní okna, ale i zde je kladen důraz na tvarovou jednoduchost

a proveditelnost detailů v nízkoenergetickém standardu, zejména návazností oken na

konstrukci vikýře, v tomto místě vzniká rozsáhlý tepelný most a pro stavebníka

energetické ztráty.

S optimálním tvarovým řešením souvisí rovněţ správný a nekonfliktní návrh odvádění

dešťových vod, bleskosvodů a všech detailů střešního pláště.

Optimální je omezit všechny prostupy hydroizolačním souvrstvím střechy, například

ventilační hlavice kanalizace, anténní drţáky, komínová tělesa. Pokud se nelze

prostupům vyhnout a realizovat v obvodovém plášti, nesmí být umisťovány do blízkosti

střešních nástaveb, úţlabí vikýřů, nebo změny tvarů střechy. Zbytečnou komplikací

a obvykle lineárním tepelným mostem jsou střešní nadezdívky. Rovněţ vnitřním

svodům vody se snaţíme vyhnout a řešíme je na fasádě (obr. 25).

38

Obr. 25: Kompaktní hmota nízkoenergetické administrativní budovy do

Plzně je ukončena ustoupeným podlaţím s pasivní bytovou nástavbou, autor:

Josef Smola.

Dělení střešních konstrukcí

Podle základní konstrukce se střechy dělí na jednoplášťové, dvouplášťové a více

plášťové. Jednoplášťová střecha odděluje chráněné vnitřní prostředí od exteriéru jedním

střešním pláštěm. U dvouplášťové střechy jsou oba pláště odděleny větranou

vzduchovou mezerou, nebo větraným půdním prostorem.

Role dostatečně dimenzované odvětrávané mezery je v případě energeticky úsporných

domů podstatně vyšší neţ u běţné výstavby.

Její dimenze by proto měla být cca třínásobek aţ čtyřnásobek výpočtových normových

hodnot. Je důleţitým faktorem, který pozitivně, nebo negativně ovlivňuje přehřívání

prostor podkroví v letním období. Větraná mezera musí být důsledně chráněna

(kovovou) mříţkou proti hmyzu a hlodavcům. Její vyústění potom musí odolat

hnanému dešti i odtávání sněhu. Napojení mříţky na sousedící konstrukce je jištěno

podélným lištováním.

Z hlediska střešní krytiny u plochých střech preferujeme zelené vegetační extenzivní

skladby souvrství.

39

A2.7 VELIKOST, POLOHA A OPTIMALIZACE OKEN

A2.7.1 Obecně

Okna a vchodové dveře a vrata oddělují chráněné vnitřní prostředí od exteriéru. Tvar,

poloha, velikost, členění a umístění oken má zásadní vliv na celkový výraz domu. Jde

o způsob členění oken, poměr otevíraných a pevných částí, způsoby otevírání, typy

kování, konstrukční tloušťku rámů a jejich materiál, způsob osazení do fasády, způsob

stínění, charakter skleněné výplně, spolehlivost i snadnost ovládání, a z toho všeho

vyplývající uţivatelský komfort. Působí na ně tedy mimo jiné vlhkost, teplotní rozdíly,

sluneční záření, vítr a také pohyb lidí. Z energetického hlediska je praktické si

uvědomit, ţe obvykle 40% z celkových tepelných ztrát je zapříčiněno výplněmi otvorů.5

Při formulování nároků nelze zapomenout ani na ţivotnost konstrukce výplní otvorů

a míru nezbytné údrţby po dobu provozu. O umístění oken, dveří, jejich směru

a způsobu jejich otevírání rozhoduje zejména funkčnost a praktická moţnost zařízení

místností obvyklým nábytkem.

Z hlediska poţadovaných normových hodnot oslunění a osvětlení je postačující plocha

oken vůči podlahové ploše obytné místnosti asi 1/6. Rozsáhlost prosklených ploch

zbytečně navyšuje investiční náklady i tepelné ztráty a vede k poruchám teplotní

stability místností zejména v letním období vlivem přehřívání, při absenci stínících

prostředků. Opačným extrémem mohou být příliš malá okna na osluněné strany, která

způsobí pocit chladu v interiéru, zejména v letním období.6

Mnoţství solárních zisků lze ověřit výpočtovými metodami. Z hlediska tepelných ztrát

je výhodnější návrh jednoho většího okna, neţ např. tří menších o stejné úhrnné ploše,

důvodem je větší podíl rámů oken, které mají horší vlastnosti neţ prosklené výplně.

Obecně platí, ţe okna na jih mají kladnou bilanci, na východ a západ vyrovnanou

bilanci, okna orientovaná na sever bilanci ztrátovou.

Vhodným, u nízkoenergetických a pasivních domů nevyhnutelným, řešením je řízené

větrání s rekuperací tepla, které zajistí optimální odchod škodlivin, mikrobů i vlhkosti

z místnosti do exteriéru a zároveň přivede dostatek čerstvého vzduchu, kyslíku pro

dýchání. Jinak můţe docházet ke kondenzaci vlhkosti, eventuálně i tvorbě plísní na

ostění a v nadpraţí oken. S tím souvisí poţadavek prakticky vzduchotěsného připojení

rámu okna na konstrukci obvodového pláště v interiéru. Okna zároveň představují

rozhodující přerušení celistvosti hlavní vzduchotěsné vrstvy.

Skleněné výplně s plynovou náplní mají vţdy lepší součinitel prostupu tepla, neţ

přilehlý rám okna. Důleţitý je celkový součinitel prostupu tepla okna označený jako

UW, jehoţ hodnota se můţe vlivem zhoršujícího vlivu rámů značně lišit od součinitele

prostupu tepla prosklené části. Certifikát vydaný na okno rozměru 1000 × 1500 mm

platí pro okna stejného výrobce, která mohou být menší, nikoliv však větší.

5 I nejkvalitnější okna mají vţdy výrazně horší tepelně technické vlastnosti neţ sousedící obvodový plášť.

Jiţ z tohoto důvodu se vyplatí nad umístěním, velikostí a způsobem otevírání oken pečlivě přemýšlet.

6 Tepelný výkon jednoho běţného nestíněného okna je aţ 800 W, celá stěna má potom výkon v hodnotě

několika kilowatů. Prudké sluneční záření má při jiţní orientaci energetický tok aţ 1000 W.m-2

. V případě

západního sluníčka je intenzita ještě stále poloviční.

40

Z hlediska způsobu otevírání jsou

nejvýhodnější otevíravá křídla neţ

posuvná. Ponecháním otvíravých pouze

menších částí oken se šetří cca 15 %

nákladů a rovněţ se minimalizují tepelné

ztráty. Přihlédnout musíme k moţnosti

čištění a běţné údrţby oken.

Výpočtově lze doloţit, ţe obvyklé řešení

rohových okem s vloţeným rohovým

sloupkem nesplňuje poţadavky na

dodrţení vnitřní povrchové teploty

v místě připojovací spáry. Vhodnější

řešení nároţí je pomocí bezrámového

zasklení a styk třískel na tupý sraz

s vytmelením spáry a překrytím úzkou

lištou. Případná bodová nosná

konstrukce, sloupek apod., je od

konstrukce okna oddělena jako součást

interiéru v teplé zóně.

Pro pasivní domy se nedoporučují

střešní okna, která jsou náročná na

zabudování do konstrukce krovu

a vyţadují kvalitně provedený tepelně

izolační límec v chladné části

konstrukce. Vhodnější řešení jsou dobře

zateplené světlovody s trojsklem.

Specifickou problematikou je správný

návrh konstrukce světlíků, jsou-li

poţadovány (obr. 26).

Obr. 26: Schematický přehled konstrukcí oken

a vstupních dveří v pasivním standardu.

Zdroj: PHI Darmstadt.

A2.7.2 Požadavky na zabudování oken do konstrukce

Rozhodující pro správnou funkci oken, kromě jejich konstrukce, je rovněţ správné

zabudování do obvodového pláště. To závisí na dvou faktorech - polohy okna vůči líci

fasády, příp. tepelně izolační vrstvě, a vlastní technické řešení připojovací spáry.

U energeticky efektivních domů je správná poloha okna ve vnitřním líci vnějšího

zateplení, okenní rám je z vnější strany v ostění i nadpraţí standardně přetaţen 60 mm

tepelné izolace. Izoluje se rovněţ podkladní plocha vnějšího parapetu. Okno je

u zděných a ŢB staveb vyvěšeno z roviny ostění na speciálních rektifikovaných

kotvách. Improvizovaným řešením je dřevěný osazovací profil. Další moţností je

krabicovitý box z OSB desek, který vynáší okno z roviny ostění (obr. 27).

41

Obr. 27: Příklad kotvení okna do tepelně izolovaného boxu z OSB,

dřevěný pasivní dům Votice.

Velké výkladce na úrovni přízemí jsou potom opírány o systémové tepelně izolační

profily z recyklovaného plastu, nebo zátěţového polystyrénu – součásti dodávky okna,

které jsou zároveň vzduchotěsné.

Umístěním oken z/do líce fasády vzniká rozsáhlý tepelný most, který nelze bez

speciálních a cenově náročných opatření řešit. Lineární činitel prostupu tepla tepelným

mostem „ψ“ můţe být o dva řády horší a obvykle nesplňuje další závazné normové

poţadavky. Chybně umístěná okna vůči líci ostění mohou způsobit aţ dvojnásobnou

potřebu tepla na vytápění.

Na druhou stranu tu stojí vţdy v protikladu dvě hodnoty. Rovina okna blíţe exteriéru,

navyšuje solární zisky, ale zhoršuje lineární tepelný most připojovací spáry. Řešením je

optimalizace pomocí výpočtových metod.

U oken rozeznáváme tři druhy spár. Funkční – mezi rámem a křídlem okna,

a zasklívací spáry – mezi rámem křídla a skleněnou výplní, musí být řešeny kvalitně

přímo z výroby. Připojovací spára je vystavena činnosti na stavbě. Sestává s vnitřního

a vnějšího uzávěru a mezilehlé tepelně izolační výplně (vady oken lze zjistit pomocí

termokamery jiţ ve výrobě nebo po zabudování). Nepřípustná je výplň spáry běţnou

PUR pěnou.

Připojovací spára musí mít nulovou zatékavost a průvzdušnost, zároveň však musí

umoţňovat řádné kotvení okna a jeho dilataci v nosné konstrukci. Dle technické normy

má být připojovací spára široká 20 mm. Klíčovým okamţikem je vyřešení

vzduchotěsnosti napojení rámu v interiéru na sousedící povrch ostění – omítku, nebo

dřevěné prvky. Speciální systémové pásky se aplikují s lepidlem na jedné straně, v tom

případě jsou nalepeny na vnitřní líc rámu okna, nebo s lepidlem na obou protilehlých

stranách, kdy se přilepují na spodní plochu rámu okna.

42

A2.7.3 Stínící technika oken

U větších prosklených ploch je nezbytné navrhnout vhodný způsob stínění,

k zamezení přehřívání interiéru. Optimální a ekonomický způsob je, pokud je

stínění dosaţeno převáţně architektonickými prvky, přesahy střech, slunolamy,

pergolami, markýzami (obr. 28), plátěnými stříškami, příp. konstrukcemi se

šplhavou zelení. Další moţností je posilování akumulační schopnosti konstrukčních

dílů stavby s cílem dosáhnout fázového posunu v příjmu a výdeji tepla.

Obr. 28: Pevné stínící slunolamy, pasivní Dům snů,

autor: Josef Smola, spolupráce Kateřina Mertenová.

Kaţdý vnější předokenní stínící prvek je násobně účinnější neţ vnitřní, např. ţaluzie

a rolety, mají spíše charakter prostředku chránícího vizuálně pohledu do interiéru. Při

průchodu cca 50–60 % slunečního záření do interiéru ho plochy vnitřních ţaluzií pohltí,

čímţ dojde k jejich rozehřátí aţ na teplotu 40–50 C a ţaluzie potom fungují jako

radiátory do interiéru.

V případě pouţití mechanických vnějších prvků máme moţnost vyuţití vnějších rolet

(kovové lamelové, nebo plošné látkové) a ţaluzií. Volbu máme mezi manuálním

a motorovým, i automatickým ovládáním s čidly na teplotu a vítr. Velmi náročné je

zejména správné řešení zabudovaných rolád ţaluzií, které jsou nejčastěji tepelným

mostem, pokud se nespokojíme s méně vzhlednými boxy montovanými k líci fasády.

V takovém případě je moţným řešením pouţití prvků s předokenními boxy, příp.

vloţení desky vysoce účinné vakuové izolace. Třetí moţností jsou speciální boxy, kde

jsou jiţ dořešeny prostupy ovládacích prvků vedoucích z interiéru k boxům ţaluzií přes

hlavní vzduchotěsnou vrstvu.

Prakticky neřešitelné je vzduchotěsné provedení manuálního ovládání, proto se

u energeticky úsporné výstavby pouţívá řešení s elektrickými motory, coţ však

nemalou částkou zatěţuje rozpočet. Součástí systému je větrová stanice, která

automaticky zajistí, ţe při silných poryvech větru budou stínící prvky uloţeny

v chráněné poloze. Pamatovat je třeba i na moţnost poruchy a zajištění snadné

přístupnosti k motorům a prvkům ovládání, vodícím lištám nebo lankům.

43

A2.8 RELATIVNÍ VZDUCHOTĚSNOST OBÁLKY BUDOVY

Vymezení relativně vzduchotěsné roviny rovněţ hraje svojí roli. Klíčový je vztah

a závislost mezi mírou vzduchotěsnosti, moţnostmi větrání, nároky hygienických

poţadavků a dosahování energetické úspornosti měřené tepelnými ztrátami.

S poţadavkem relativní vzduchotěsnosti je nutné zároveň zmínit vliv na účinnost

řízeného větrání se zpětným získáváním tepla.

Obálka kaţdého domu je do jisté míry prodyšná. Netěsnosti vznikají v nedokonalých

konstrukčních detailech, infiltrací spár oken a dveří, ale i funkčními otvory typu komín,

ventilační otvory v garáţi, nebo otvory pro odvod vzduchu z digestoře.

Mezi interiérem a exteriérem je přirozený rozdíl v tlaku vzduchu vyvolaný rozdílem

teplot. Způsobuje to rozdílná hustota vzduchu. Teplý vzduch má niţší koncentraci neţ

vzduch vnější, chladnější. Teplý, vlhký vzduch z interiéru, nasycený vodními parami

(činnost obyvatel, pračka, myčka, květiny apod.) má tendenci unikat netěsnostmi přes

konstrukci obvodového pláště do chladnějšího vnějšího prostředí. To je dáno rozdílnými

koncentracemi vodních par ve vzduchu, které se snaţí vyrovnat.

Dalším faktorem ovlivňujícím rozdíly v tlaku vzduchu mezi interiér a exteriér je nápor

nebo sání větru dle směru jeho působení na budovu, to lze ovlivnit výběrem pozemku,

umístěním stavby a jejím tvarovým řešením. Vliv na rozdíly tlaku má také instalované

řízené větrání v reţimu podtlakovém, či přetlakovém, např. kuchyňská digestoř nebo

hořící krb.

Netěsnosti způsobují vyšší tepelné ztráty a rovněţ riziko kondenzace vodních par ve

skladbě konstrukce. V místě, kde se potká vnitřní vzduch s vnějším při teplotě rosného

bodu, dojde ke kondenzaci a hromadění vlhkosti, která ve svém důsledku (pokud jí

koncept řešení neumoţní odvětrat) zpravidla generuje plísně, hnilobu, houby a zejména

u dřevostaveb můţe vést aţ k destrukci stavby. Čím je obálka domu lépe zateplená, tím

větší vliv lokální netěsnosti mají. Tlak nasycených vodních par se vţdy soustřeďuje na

defektní místa – princip „protrţeného bazénu“. Pro představu: netěsností o šířce 1 mm

a délce jednoho metru vniká do konstrukce aţ 360 g vody za den (!). Netěsnosti rovněţ

sniţují účinnost navrţeného větracího systému, včetně rekuperace, řízené větrání

pracuje s objemem rodinného domu jako s uzavřeným okruhem. Zhoršují rovněţ

akustické vlastnosti konstrukce.

Důleţitým poţadavkem je ochrana z vnější strany tepelnou izolaci před profouknutí

větrem a vzdušnou vlhkostí, tím se sníţí její účinnosti těsnou větrovou zábranou, či

konstrukčním opatřením.

Při jakémkoliv návrhu energeticky úsporného domu je nutné pamatovat, ţe hlavní

vzduchotěsná vrstva musí být plně funkční po celou dobu ţivotnosti stavby, tzn. pouţití

systémových přípravků, certifikovaných materiálů a komponentů. Proto dosaţení

stanovených poţadavků neprůvzdušnosti obálky n50 [h-1

] patří ke klíčovým

poţadavkům pro správnou funkci nízkoenergetických a pasivních domů.

44

Požadované hodnoty n50 [h-1

]

V českých předpisech jsou poţadavky na vzduchotěsnost budov zakotveny jiţ od roku

2002, kdy technická norma ČSN 73 0540 - Tepelná ochrana budov poprvé začala

uvádět doporučené hodnoty intenzity výměny vzduchu n50 [h-1

], které byly postupně

doplněny o poţadavky na vzduchotěsnost obálky budovy, místností s řízeným větráním,

nebo klimatizací, vzduchotěsností spár a dalších netěsností a ochrany izolací proti

účinku větru (tab. 1).

Uvedená hodnota intenzity výměny vzduchu při běţných provozních podmínkách

uvádí, kolik % vzduchu je přípustné obměnit v rodinném domě, či bytové jednotce

všemi netěsnostmi za hodinu. Její povolená hodnota závisí na způsobu větrání. Pro

běţnou výstavbu je hodnota stanovena na 4,5 h-1

.

S rostoucí relativní vzduchotěsností obálky energeticky úsporných domů se dostáváme

do rozporu s oprávněným poţadavkem hygienických předpisů na normovou výměnu

vzduchu. Prakticky jediným moţným řešením je realizace řízeného větrání s rekuperací

tepla.

Tab. 1: Přehled výměny vzduchu z ČSN 73 0540 – 2: Větrání v budově

Větrání v budově n50,N [ h-1

]

Přirozené, nebo kombinované 4,5

Nucené 1,5

Nucené se zpětným získáváním tepla 1,0

Nucené se zpětným získáváním tepla v budovách se zvláště nízkou potřebou

tepla na vytápění – pasivní domy 0,6

A2.8.1 Metoda tlakového spádu, blower-door test [BDT]

V praxi se pouţívá několik metod měření netěsností. Nejrozšířenější je metoda

tlakového spádu, tzv. blower-door test, dle ČSN EN 13829. Metoda se skládá ze dvou

testů, „A“ a „B“. Test „B“ slouţí ke kontrole správnosti parotěsné roviny - provedení,

umoţňuje relativně snadnou identifikaci vad, vč. vizuální kontroly a jejich opravu -

provádí se ve fázi rozestavěné stavby, kdy je rovina obnaţená. Test „A“ je uţívaný po

úplném dokončení stavby k ověření parametrů a k porovnání s testem „B“. Nejčastěji se

provádí jako součást přejímkového řízení stavby, před kolaudací.

Podstatou testu je měření mnoţství vzduchu, které pronikne netěsnostmi při různých

hodnotách tlakového spádu vyvolaného uměle ventilátorem. Standardní hodnotou je

50 Pa (jedná se o zatíţení, kterému je stavba vystavena například při silném větru

o rychlosti 10–14 m.s-1

). Měření se má provádět za klidného počasí, pokud moţno při

bezvětří, při minimálních rozdílech vnitřních a vnějších teplot. Měření se provádí ve

dvou sériích při podtlaku a při přetlaku. Obě hodnoty se mohou lišit, např. netěsnosti při

nedolepených parozábranách na bázi fólií se v jednom směru mohou tlakem více

otevírat, naopak v protisměru je tlak vzduchu přimkne k sobě.

45

U větších budov nebo jiných

typologických druhů má měření svoje

specifika. Zatímco u rodinných domů

měříme celý objem vytápěné/větrané

části, u bytových domů jednotlivé byty.

V případě jiných staveb se obvykle

měřené úseky člení podle druhu

vyuţití, administrativa, obchody apod.,

na celky, které mají nezávislý systém

řízeného větrání. V těchto případech

tvoří vzduchotěsnou obálku nejen stěny

obvodového pláště, ale rovněţ dělící

mezibytové stěny, či konstrukce

ohraničující jednotlivé provozy.

U velkých administrativních budov lze

pro natlakování vyuţít instalovaný

systém vzduchotechniky. Výsledky

testu jsou souhrnně, včetně vyznačení

defektních míst, dokladovány snímky

z termovizní kamery (je-li moţné ji

vzhledem k rozdílům teplot

interiér/exteriér pouţít). Závěry se

uvedou ve stavebním deníku

a protokolu o měření.

Obr. 29: Příklad měření blower door testu,

pasivní Dům Stromů, Sulice.

A2.8.2 Způsoby odhalování netěsností

Adresná detekce jednotlivých netěsných míst slouţí nejen jako první krok k jejich

opravě, ale zároveň jejich poloha v konstrukci, umístění, případné opakování shodných

vad v jednom typu stavby vede k analýze příčin, jejich sumarizaci, vyhodnocení

a poučení.

Jejich lokalizaci pro kontrolu oprav při dalším měření lze učinit u malých staveb do

protokolu slovním popisem, či přímo do stavebního deníku postupně podle čísel

místností v projektové dokumentaci spolu s fyzickým vyznačením a číslováním,

například barevným značkovačem.

Ošidností lokalizace netěsností je jejich moţný nepravidelný průběh v závislosti na

zvoleném konstrukčním systému. Zejména u dřevostaveb, kdy je lehká sloupková

konstrukce opláštěná několika vrstvami deskových materiálů, nebo u zdiva

z tenkostěnných cihelných tvárnic můţe mít netěsnost indikovaná na vnitřním povrchu

v interiéru od svého původce na metry daleko (pro ověření je nejvhodnější kombinace

s vnitřním termovizním měřením).

Detekčními metodami je ruka odborníka citlivá na pohyb vzduchu, inertní dým,

amemometr, měření ultrazvukem a termovizní snímkování.

46

A2.9 VYLOUČENÍ, PŘÍP. OMEZENÍ TEPELNÝCH MOSTŦ

A2.9.1 Principy eliminace tepelných mostů a tepelných vazeb

Omezení, nebo vyloučení (zejména v případě pasivních domů) tepelných mostů

a tepelných vazeb v konstrukci. Tepelné mosty vznikají jako slabší místa v rámci

jednoho druhu konstrukce, např. chybně napojené pásy izolace, nebo vadně provedené

zdivo (obr. 30). Tepelné vazby jsou na styku dvou druhů konstrukcí, např. připojovací

spára oken. Tepelné mosty a tepelné vazby jsou místa, kde je konstrukce z hlediska

účinnosti tepelné izolace oslabena. Dochází v nich ke zvýšené hustotě tepelného toku ve

srovnání s okolím. Nejčastěji tam, kde prochází nosná konstrukce, dochází ke styku

obvodového pláště a rámu oken, případně ve spárách zdících materiálů. Vzniká dílem

chybně navrţenou konstrukcí, dílem technologickou nekázní na stavbě, dílem jako

přirozená vlastnost celé řady konstrukčních materiálů.

Řešení a eliminace tepelných mostů

předpokládá velkou zkušenost

architekta, zejména z praxe a realizace

energeticky úsporných domů na stavbě.

Celá řada detailů, která se jeví na

papíře jako optimálně vyřešena, se

můţe ukázat na stavbě jako

nerealizovatelná a problematická.

S trochou nadsázky lze stavební fyziku

obohatit v duchu české tradice novým

termínem. V případě celé řady běţně

realizovaných staveb se dá dále hovořit

o „tepelných tunelech“. To jsou ta

místa, kde se prakticky optimalizací

tepelných mostů a vazeb při projektové

činnosti a realizaci nikdo nezabýval.

Bohuţel takových staveb je stále

významné mnoţství.

Zásadní je vyloučit tepelné mosty

a vazby na systémovém rozhraní

vytápěných a nevytápěných částech

budovy. Oddělení exteriéru

a interiéru. Oddělení spodní stavby od

vrchní. Oddělení dvou vytápěných

dispozičních částí s jiným reţimem

uţívání.

Obr. 30: Přerušení tepelného mostu v místě

kotvení svodu do ETICS pomocí vloţených

prvků ze zátěţového polystyrénu.

A2.9.1.1 Konstrukční detaily základů a obvodového pláště

Předpokladem správného návrhu a realizace nízkoenergetických a pasivních domů je

vypracování knihy konstrukčních detailů, tzn. rozkreslení všech podstatných vazeb

stavby do podrobnosti postačující nejen pro nacenění konstrukce stavební firmou

47

v rámci výběrového řízení na zhotovitele stavby, ale rovněţ pro správné provedení při

realizaci (v návaznosti na dílenskou a výrobní dokumentaci zhotovitele stavby). Jsou

důleţitým podkladem pro kontrolu stavby.

Detaily by měly být zpracovány alespoň v měřítku 1:10 s podrobným popisem skladeb

konstrukcí a důsledným okótováním. Jednotlivé komponenty a materiály by měly být

jednoznačně specifikovány svými vlastnostmi a poţadovanými parametry, nikoliv

obchodními názvy (v případě veřejného výběrového řízení je to ostatně ze zákona

vyloučeno). Důraz je kladen na grafické vyznačení trasování hlavní vzduchotěsné

vrstvy, detailů jejího napojování a zajištění podélným přítlakem. Klíčové uzly je potřeba

rozkreslit v měřítku 1:5, nebo dle potřeby aţ 1:2. Po formální stránce je ideální řazení

v knize detailů systematicky podle postupu výstavby od spodní stavby po střechu.

Pro názornost jsou v případě základů a svislého obvodového zdiva RD nezbytné

následující detaily:

napojení vodorovné části základů na svislé stěny suterénního zdiva;

detail ostění okna v suterénním zdivu, případně řešení anglického dvorku;

návaznost spodní stavby na vrchní v místě soklu a okapního chodníčku;

návaznost terasy na podlahu přízemí domu;

detail u vstupních dveří;

detail u vjezdu do garáţe/přístřešku pro auto;

připojení konstrukce garáţe, nebo přístřešku k plášti domu;

řešení ostění okna v nadzemní části stavby;

návaznost obvodového pláště na strop nad 1.NP;

detail kotvení pergoly, slunolamu, balkonu do obvodového pláště;

prostup obvodovým pláštěm.

Kniha detailů spolu s tabulkami a výpisy výplní otvorů, příp. dalších výrobků, je

doplněním projektu pro stavební povolení/ohlášení stavby dle vyhlášky. U větších

a sloţitějších staveb jde o vypracování kompletního projektu pro provedení stavby,

jehoţ jsou samozřejmě stavebně konstrukční detaily nedílnou součástí. Nezbytným

parametrem je snadná proveditelnost detailu. Neboť i po všech ostatních stránkách

správně navrţený detail můţe být v extrému nerealizovatelný.

Rozhodující detaily je nezbytné posoudit z hlediska stavební fyziky.

Při koncipování detailu poučený a v praxi zkušený projektant navrhuje jednotlivé

materiály a části s tím, ţe zároveň modeluje postup realizace a zabudování jednotlivých

prvků při zohlednění montáţních přípravků a spojovacích prostředků v jednotlivých

postupových krocích. A rovněţ zajištění dostatečného prostoru a přístupnosti

jednotlivých komponentů v montáţním stádiu.

Následuje příklad: obvodový plášť, dřevěný, (z obtíţně pochopitelných důvodů),

montovaný letmou, prvkovou montáţí na místě. Nosné prvky – dřevěné ţebříky z latí

spojených oboustrannými příloţkami z OSB desek jsou kotveny mezi břity stropů

a stěn. Výplň - konopná izolace na stavbě ručně vkládaná do ţebříků generuje pásma

kondenzace. Ţelezobetonové prvky jsou zapuštěny do pláště a oslabují tepelnou izolaci

– vytvářejí systémové tepelné mosty v obou směrech. Fasádu tvoří kontaktní,

neidentifikovatelná fóliová, difúzně otevřená membrána, která je zároveň dle autorů,

48

dokonale vodotěsná. Přes fólii je vruty kotven dvojitý laťový rošt = treláţ umoţňující

růst popínavých rostlin, (ale i šplhání dětí). Parozábrana na bázi OSB desek je nespojitá,

přerušovaná vetknutými ţelezobetonovými nosnými prvky. Pojistná hydroizolace

nechrání stavbu v montáţním stádiu.

Navrţený systém generuje řádově desítky obtíţně realizovatelných

„překombinovaných“ a sloţitých detailů, které jsou povětšině v rozporu s principy

konstrukčními a ochrany dřeva (obr. 31 a obr. 32), (zdroj: přednáška J. Smoly na

mezinárodní konferenci Dřevostavby, Volyně, 2011).

Poznámka: Všechny tyto výhrady realizace stavby potvrdila.

Obr. 31 a Obr. 32: Nekorektní řešení obvodového pláště pasivní

administrativní budovy Otevřená zahrada Brno, autor: Projektil/Deltaplan.

A2.9.1.2 Konstrukční detaily střechy

V případě návrhu šikmé či ploché střechy by měly být zpracovány minimálně

následující detaily, a to i u malého nízkoenergetického, či pasivního domu:

detail napojení obvodového pláště na konstrukci střechy u okapní římsy;

detail napojení obvodového pláště na konstrukci střechy u štítu;

detail změny výškové úrovně střechy;

detail u hřebene;

detail návaznosti střechy na stěnu střešní nástavby;

49

detaily u atiky;

detaily u vikýře;

detaily u střešního okna;

detail prostupu pláštěm střechy;

detail u střešní vpusti.

50

A2.10 ENERGETICKÉ A VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ Cílem této kapitoly je formulovat zásady návrhu technického zařízení budovy v relacích

k architektonicko-konstrukčnímu návrhu. Popsat zásadní úvahy, kterými se

architekt/projektant řídí při koncipování energeticky efektivní, udrţitelné stavby,

odlišnosti od „běţné“ výstavby. Jaké moţnosti se mu nabízejí, při preferování OZE

(podrobným a komplexním popisem moţností, principů a příkladů řešení TZB se potom

zabývají následující kapitoly ve studijních textech A10–A14, resp. B7–B10).

A2.10.1 Energetické hospodářství

Koncept energeticky vysoce úsporné a udrţitelné budovy vychází z principu spolupráce

všech profesí a energetického specialisty, doslova „od první skicy“.

Cílem je při návrhu konceptu tím nejekonomičtějším způsobem, to je stavebně

konstrukčními opatřeními, sníţit energetickou náročnost budovy na minimum a zbylý,

k provozu potřebný podíl energií, zajistit kombinací převáţně OZE umístěnými ve

vnitřních prostorách, na opláštění stavby, či na pozemku budovy.

ČSN 73 0540 – 2, Tepelná ochrana budov – Část 2: Poţadavky, z října 2011 uvádí

v části A.5.4.1 obecný komentář k energeticky nulovým budovám:

„Hodnocení vychází z roční bilance energetických potřeb a energetické produkce

v budově a jejím okolí, vyjádřené v hodnotách primární energie. Předpokládá se, že

budova je připojena na obvyklé energetické sítě. Zpravidla je výhodné, aby stavební

řešení a technická zařízení budovy byla navržena tak, aby odpovídala standardu pasivní

budovy…“.

Budoucí návrh státní energetické koncepce by měl v oblasti výstavby vycházet

z poţadavku jednotných právních předpisů týkajících se standardu stavebně technického

řešení budov s moţností vyuţití lokálních zdrojů energií, dle specifik jednotlivých

lokalit a regionů, v rámci realizace bezpečných a flexibilních smart girds, smart city.

Cílem je vyuţívat pokud moţno lokální zdroje energie s jejich spotřebou v místě, avšak

s dostatečnou rezervou vzájemně propojených decentralizovaných přenosových soustav

a rozvodů médií, v lokálním, regionálním, státním i evropském měřítku.

Zatím je klíčovou poloţkou energetického mixu v ČR navrhováno jádro 50 %, OZE

20 %, ostatní (hnědé uhlí, zemní plyn) 30 %, cílový stav k roku 2030 (akademik Václav

Pačes, Lidové noviny, 7. července 2012). Koncepce, na které se shodla komise

sestavená ze zástupců jednotlivých energetických odvětví, (zatímco předchozí nezávislá

vládní komise byla sestavena podle stranického principu).

51

Tab. 2: Schéma aplikace moţných úspor v jednotlivých segmentech TZB a jejich vliv na

ţivotní prostředí v případě udrţitelné výstavby, ve vztahu k náplni činnosti architekta

a očekávání stavebníků. Zdroj: [30], doplnil Josef Smola.

TZB

MOŽNÉ ZDROJE

ÚSPOR

OCHRANA

ŽIVOTNÍHO

PROSTŘEDÍ

Architektura →

Struktura budovy

Uspořádání budovy

Pojetí vnějšího

prostředí

Obvodový plášť

Akumulace tepla

Recyklované

materiály

Stavebník/Uživatel →

Komfort

Spotřeba

Flexibilita

Standardy

Nároky na

bezpečnost

Ţivotnost

Trţní hodnota

IQ systémy řízení

← Vytápění

vyšší efektivita

pasivní vyuţití solární

energie

→

Sníţení

skleníkového

efektu

Sníţení kyselosti

půdy

← Chlazení

chlad země

adiabatické chlazení

zařízení bez obsahu freonů

volné chlazení

vyloučení klimatizace

→ Ozónová vrstva

← VZT

systémy vzduch/voda

minimalizace objemu

průtoku vzduchu

aktivní větrání nahrazovat

pasivním

přirozené větrání

chlazení vodou

→ Suroviny

← Zdravotní

technika

oddělené systémy

vysoká účinnost

uţitková/ technologická

voda

→ Zásoby vody

←

Osvětlení,

elektr.

spotřebiče

vyšší účinnost

nové zdroje a svítidla, LED

zónové osvětlení

barevnost osvětlení

→ Suroviny

←

Alternativní

zdroje

energie

teplo/chlad země

solární systémy

kogenerace

tepelná čerpadla

→ Suroviny

Klima

Při návrhu stavby a posuzování jednotlivých variant vnímáme celý systém TZB jako

jeden komplex (tab. A2.2), kde jsou vţdy jednotlivé systémy vzájemně provázené

a spolupůsobí se synergickým efektem. Musíme vţdy přihlédnout k lokálním

moţnostem zdrojů energie a specifikám daného pozemku a parametrům jeho okolí.

Hodnotíme výši pořizovacích nákladů, vůči úspoře nákladů provozních po dobu

ţivotnosti stavby, včetně doby návratnosti investice.

Proto typická otázka: Co je účinnější PV kolektor, nebo termický? Případně, co je

výhodnější, tepelné čerpadlo vzduch/voda, nebo země/voda? Postrádají smysl, jsou-li

52

vytrţeny z kontextu komplexního návrhu se zohledněním poţadavků stavebníka

a ekonomickými moţnostmi danými lokalitou.

Principiální zásady návrhu energetického hospodářství v členění dle štítku PENB:

Budovy blíţící se pasivnímu standardu spotřebovávají na vytápění pouze zlomek

energie, oproti běţným stavbám (u PD „faktor 10“). Tomu odpovídá úsporné

dimenzování a minimalizování technologií, doplňkové soustavy pro vytápění.

Preference vyuţití nízkospádového tepla. V pasivním standardu jsou vnitřní

teploty v obytných místnostech prakticky vyrovnané, proto je jedno, kam

budeme situovat doplňkový zdroj tepla. Okna nesálají ani v zimě chladem,

vnitřní povrchová teplota je obvykle v zimě v rozmezí 16–17 ºC, naopak okna

namrzají z exteriéru.

Chlazení budovy vůči letnímu přehřívání má být řešeno primárně stavebně

technickými opatřeními. Vyjma speciálních provozů (laboratoře, operační sály

nemocnic), není v tuzemských klimatických poměrech potřeba klimatizace.

Obecně platí, ţe strojové chlazení je 3x energeticky náročnější, neţ vytápění.

Lze řešit vyuţitím geotermálního zdroje chladu, nočního předchlazování,

aktivace ţelezobetonových konstrukcí, chladících podhledů a stěnových panelů.

Bez řízeného větrání s rekuperací tepla nelze ani u běţné výstavby zajistit

poţadované parametry vnitřního prostředí obytných a pobytových místností,

zejména koncentrace CO2 do hodnoty 1500 ppm a zároveň energetickou

úspornost stavby. Klíčovým rozhodnutím je volba systému. Kombinované

teplovzdušné větrání a vytápění, nebo systém větrání oddělený od systému

vytápění. Vyuţití kompaktních agregátů? Moţnost dohřevu, chlazení a vlhčení

vzduchu, centrálně, lokálně? Vyuţití zemních výměníků, vzduchových,

solankových?

Z hlediska způsobu rozvodů vzduchotechniky, umístění větracích jednotek

a poţadovaných parametrů, je klíčové rozhodnutí volba systému: lokálního,

decentrálního, centrálního, nebo semicentrálního. Moţnosti trasování vzhledem

k typu dispozice a poţárním úsekům.

Příprava teplé vody s preferencí solárního ohřevu. V případě vnitřního bazénu,

nezbytnost. Zváţení poměru centrální přípravy/akumulace a lokální přípravy

vzhledem k očekávanému uţivatelskému komfortu a teplotním ztrátám

v rozvodech. Návrh cirkulace, či nikoliv. Moţnost rekuperace odpadní vody –

sprchy sportovních zařízení?

Osvětlení a ostatní elektrické spotřebiče. Obecně trend k LED osvětlení. Návrh

a instalace nočního osvětlení v residenční výstavbě. Zváţit příkony spotřebičů,

preferování vysoce úsporných. Zváţení z toho vyplývajících vnitřních tepelných

zisků. Vyuţití inteligentních odpojovacích relé k omezení současného výkonu.

Moţnosti rekuperace elektrické energie z provozu výtahů, auto výtahů. Omezení

světelného smogu.

53

A2.10.1.1 Obnovitelné zdroje energie (OZE)

Obnovitelnými zdroji energie jsou obnovitelné nefosilní přírodní zdroje: energie větru,

slunečního záření, geotermální energie, energie vody, půdy, vzduchu, energie biomasy,

energie skládkové, kalové a bioplynu.

Biomasa je veškerá hmota organického původu, dřevo, rychle rostoucí energetické

plodiny, organické zemědělské, průmyslové a komunální odpady – například dřevní

odpad, piliny, štěpky, sláma, exkrementy hospodářsky uţitkových zvířat.

Jsou to energetické zdroje, které při návrhu energeticky efektivních, udrţitelných budov

preferujeme.

Využití energie větru

Kromě problematiky velkých

větrných elektráren se vyvíjí i menší

systémy pro aplikaci na rodinných

domech a větších stavbách.

V ČR není účinnost větru vysoká,

výrazně niţší, neţ v přímořských

oblastech. Problematická je nárazová

činnost zařízení a moţnost

konzervování elektrické energie pro

její vyuţití v čase spotřeby a dosud

nepříznivý poměr cena/výkon.

Nezbytnost poradit si s designem

vrtulí v rovině střechy, nebezpečí pro

ptáky, případně hluk rušící sousedy.

Pilotním projektem je například

Butiquehotel Stadthalle ve Vídni,

kde jsou větrné turbíny (obr. 33)

nainstalovány v rámci energetického

mixu OZE na střeše v centrální části

města. Na veletrhu energeticky

úsporných staveb v roce 2012

v rakouském Welsu byly vystaveny

prototypy větrných turbín pro RD.

Využití energie slunečního záření

Na území ČR dopadá sluneční záření v rozmezí 940–1140 kWh.m-2

.rok. To je

3400–4100 MJ.m-2

.rok. Rozdíl ve výkonu mezi severem a jihem České republiky.

[Zdroj – ČHMÚ]. Přesto patříme do odlišného slunečního pásma neţ například

Rakousko, kde je v průměru za rok o 60 dnů slunečního svitu více [Zdroj – PHI

Darmstadt].

Aktivně vyuţívají energii slunce kolektory. Obvykle deskové prefabrikované modulové

konstrukce, které se dají spojovat do délky i plochy. Ideální sklon je 30–45°, orientace

Obr. 33: Větrná turbína pro RD na

veletrhu ve Welsu.

54

ke slunci, optimálně čistý jih, bez zastínění. Pokročilé varianty jsou přímo integrovány

do konstrukce stěny či střechy.

Termické kolektory vţdy obsahují teplosměnné médium, (běţně voda s glykolem, nebo

cenově méně dostupné teplonosné oleje). Nejúčinnější, ale i nejdraţší jsou s vakuovými

trubicemi, s moţností i svislé montáţe na fasády. Jsou nevhodné pro ohřev bazénové

vody. Běţně dodávané jsou cenově dostupnější deskové kolektory, s různou konstrukcí

plochých absorbérů, se skříněmi z hliníku, pozinkovaného plechu, nerezu, plastu, ale

třeba i ze dřeva. Orientačně je potřeba cca 1,5 m2/osobu, celoroční účinnost cca 60 %.

Slouţí zejména k přípravě teplé vody. Absorbér kolektoru přeměňuje záření na teplo, to

je trubním vedením jímáno v akumulačním, či zásobníkovém ohřívači vody.

Připravovat teplou vodu například do vnějšího bazénu jinak, třeba elektrickými

přímotopy je aktuálně i do budoucna energetické i ekologické zvěrstvo.

Na plochu 1 m2

vodní hladiny je potřeba cca 0,5–0,8 m2

plochy slunečního kolektoru.

Součástí systému jsou propojovací a připojovací potrubí (síťovaný polyetylén, měď,

ocel) dokonale tepelně izolované (minerální vlna, PUR tvarovky, pěnová pryţ),

oběhová čerpadla, expanzní nádoby, odvzdušňovací a pojistné ventily, elektronická

regulace, tepelný zásobník. V případě zásobování bazénu tvoří tepelný zásobník přímo

bazén. Hmotnost prázdného kolektoru činí 20–30 kg.m-2

. Jednotlivé panely lze zapojit

sériově, paralelně i kombinovaně. Minimální garantovaná ţivotnost je 20 let, skutečná

mnohem vyšší.

Přebytek výkonu termických kolektorů je moţné v letním období vyuţít k regeneraci

zemních vrtů, je-li jimi systém TZB vybaven. Maximální teplota je do 40 ºC – jinak

hrozí poškození sondy.

Fotovoltaické kolektory (PV) přeměňují energii slunce přímo na elektrický proud.

Základem jsou křemíkové články s tl. vrstvy 50–190 nm. Standardní velikosti 102/102

mm aţ 156/156 mm.

V provedení monokrystaly mohou mít libovolnou barevnost i tvar na panelu, tmavé

barvy jsou účinnější. Polykrystaly mají naopak tónování v jednom odstínu s přiznanou

strukturou krystalu, coţ můţe být výzvou pro architekty (obr. 34).

Obr. 34: Porovnání designu křemíkového polykrystalu a běţného PV

článku. Foto: Michaela Václavská.

55

Počítat musíme s nutností měničů (nad 20 A), které ze stejnosměrného proudu vytvoří

pro síť nezbytný proud střídavý. Vyuţitím PV kolektorů se můţe stát stavba nejen

nulová, ale energeticky plusová.

Obvyklé jsou panelové konstrukce s odolným rámem a tvrzeným krycím sklem. Na trhu

jsou rovněţ PV tašky a šablony, kterými lze pokrýt i sloţité tvary střech orientované na

jih.

Vysoce účinné jsou nové PV trubicové kolektory, s aplikací na bílou odrazivou

hydroizolaci plochých střech velkých nákupních center.

Objevily se první výrobci PV fasád, kde jsou články v různé formě součástí konstrukce

obkladu fasády, jejích pevných částí, či v transparentním provedení, jako výplně otvorů.

Jsou jiţ vyvinuty a v prodeji i v ČR systémy, které zároveň vyrobenou energii ukládají

do bateriových vodíkových článků (obr. 35). Dosud velmi špatný poměr cena/výkon.

Obr. 35: Vodíkový článek společnosti Fronius určený pro RD.

PV panely je propojovat do větších celků. Optimální sklon v našich poměrech je 30 na

čistý jih. Hmotnost panelů se pohybuje do 15 kg.m-2

. Očekávaná ţivotnost je aktuálně

25 let, za předpokladu eliminace levných asijských výrobků. Samozřejmostí je evropský

certifikát. Návrhem a montáţí by měla být pověřena vţdy odborná firma.

Připojení v rámci lokální sítě je moţné trojího druhu:

Ostrovní systém – je na vnější síti zcela nezávislý, nutný zásobník elektrické

energie.

Plně připojený systém – přebytky dodává do sítě, kterou vyuţívá v letním

období jako akumulátor, v zimě si ze sítě odebírá.

Poloostrovní systém – přebytky spotřebovává v rámci budovy (např. ohřev TV),

nedostatek řeší odběrem ze sítě.

56

Ani v této oblasti se vývoj nezastavil, pracuje se na zvýšení účinnosti pomocí

nanotechnologií, vyuţití biosystémů inspirovaných v přírodě či pomocí koncentračních

článků, které zvýší světelný tok.

Pokročilou technologií jsou nanotechnologie, které umoţňují s vyuţitím principu

Fresnelovy čočky „mikro potisk“ na vnější vrstvu trojskla oken. Drobná síť čoček,

vzhledem k tvaru jejich zakřivení umoţňuje proniknutí nízkého sklonu slunečních

paprsků v zimním období dovnitř interiéru, naopak větší uhel tepelného záření v letním

období účinně odkloní. Příklad pilotního projektu, pasivní administrativní budova

společnosti Fronius ve Welsu.

PV fólie integrované s funkcí hydroizolace mohou být „trójským koněm“, který umoţní

vyuţití PV i v případě památkově chráněných objektů, nebo v památkových zónách.

Vyuţití solárních kolektorů se dosud pracovníci tuzemské památkové péče, na rozdíl od

Rakouska nebo Německa, křečovitě brání. Příklad Nové scény Národního divadla

v Praze, kde je v rámci energeticky úsporných opatření na ploché střeše fólie „2 v 1“

nainstalována.

Výzvou k inovativnímu ztvárnění interiérů jsou PV pruţné fólie určené k aplikaci do

interiéru ve formě tapet na stěny i strop. V USA je jiţ zavedená průmyslová výroba

k běţnému pouţití.

V této oblasti lze očekávat progresivní vývoj.

Geotermální energie, voda, půda, vzduch

Nejpouţívanější systémy vyuţívající energii podloţí lze dělit na zemní vrty

a energetické základy. V 100metrové hloubce pod upraveným terénem je ustálená

teplota cca 12 ºC. Podle druhu podloţí lze získat výkon v rozmezí 25–84 W.bm-1

sondy.

Nejúčinnější je skalní podloţí, nejméně účinné jsou suché písky a štěrky.

Zemní vrty se provádějí obvykle do hloubky 100–150 m. Průměr vrtu činí 140 mm.

Vrt je vybaven čtveřicí tlakových polyethylenových potrubí Ø 32–40 mm s chráněnou

sondou na špici. Náplň, uzavřený okruh teplosměnného nemrznoucího média,

voda + glykol, nebo solanka. Volný objem vrtu je tlakově injektován/tampónován

cemento-bentonitem. Vzdálenosti vrtů jsou podřízeny topnému výkonu zkušebního vrtu

+ měření, které se provádí k určení vydatnosti podloţí, min. 5 m. Rozhoduje rovněţ

určení, topení, nebo kombinace topení/chlazení. Výkon jednotlivých vrtů, nebo

„vrtných polí“ můţe být v rozmezí 6 kW pro RD aţ 1 MW pro velké a rozsáhlé stavby.

Vrty nemají být umisťovány do zastavěné plochy stavby, hloubka zhlaví a jejich

vodorovných propojení pod základovou spárou činí 2 metry. Vrty nejsou vodním dílem,

k jejich povolení není potřeba vodoprávní rozhodnutí, pouze územní rozhodnutí. Postup

je obdobný, jako při provádění vrtané studny. Nutný je protokolárně podchycený

monitoring vodních zdrojů v okolí před a po realizaci vrtu. V rámci Projektu organizace

výstavby (POV) musí být ponechán na staveništi prostor pro navezení a odvoz vrtné

soupravy (obr. 36).

57

Obr. 36: Provádění zemního vrtu na pasivní stavbě, Otevřená zahrada, Brno.

Z hlediska ochrany ţivotního prostředí představují vrty nebezpečí při propojení

několika hladin zvodnění. Z toho důvodu je naprostou nezbytností provedení

tamponování – zpětné utěsnění vrtu.

Energie z vrtu můţe slouţit přímo k pasivnímu chlazení – chlad z vrtu je vyuţit bez

tepelného čerpadla přímo, tzv. „free cooling“, pouze s oběhovým čerpadlem o nízkém

příkonu. Nebo je dále moţná přeměna v tepelném čerpadle země/voda.

Příkladem stavby můţe být (údajně nízkoenergetická) nejvyšší budova v Brně AZ

Tower, kde byla na základě poţadavku investora v průběhu jiţ rozestavěné stavby

provedena aktivace základové desky a pilot. Celková potřeba chladu/tepla 2 MW (!), je

pokryta OZE pouze z 10 %. Zdroj: Milan Trs, GERO top.

Energetické základy. Piloty, základové desky, milánské stěny.

První stavby byly prováděny od roku 1970, jedná se o ověřenou technologii. Vychází

z principu aktivace betonového jádra. Do armokošů pilot Ø 200 – 1200 mm, nebo

výztuţe desky jsou vloţeny natlakované plastové kapiláry, které po zabetonování

přenášejí energii podloţí chlad/teplo k vyuţití ve stavbách. Nejvhodněji v kombinaci

s tepelným čerpadlem.

Tepelná čerpadla (TČ)

ČR je aktuálně nabídka 115 značek TČ. Předpokládaná ţivotnost je 50 tis. provozních

hodin, coţ odpovídá cca 20leté činnosti. TČ jsou v podstatě bezúdrţbová.

Nezranitelnějším dílem je kompresor. Jsou to zařízení, která umí přeměnit

nízkopotencionální teplo obsaţené v okolním prostředí na energii vyuţitelnou pro

vytápění a ohřev teplé uţitkové, technologické, nebo bazénové vody.

Maximální teplota výstupu je 65 ºC, běţná teplota činí 55 ºC. Provozem tepelného

čerpadla neunikají ţádné emise do ovzduší.

Podle toho jaký zdroj se vyuţívá a do jaké teplonosné látky se teplo z nízké teplotní

hladiny do hladiny vyuţitelné přečerpává, rozlišujeme tepelná čerpadla typu:

vzduch/voda,

voda/voda,

země/voda.

58

Hrubě zjednodušeně si to můţeme představit jako zařízení, které umoţňuje energii

rozptýlenou řídce v prostředí zahustit a vyuţít.

V principu je to uzavřený chladící okruh, v němţ jsou obsaţeny dva výměníky,

výparník a kondenzátor. Na výstupu z výparníku je zapojen kompresor poháněný

elektrickým motorem. Průkazem o účinnosti tepelného čerpadla je takzvaný „topný

faktor“, poměr elektrické energie vloţené vůči vyrobené, který se aktuálně pohybuje

kolem 1/4 - 1/5. „Roční pracovní číslo“ (JAZ/SPF) je potom výkaz v průběhu roku,

který rovněţ zahrnuje v rámci vynaloţené elektrické energie konkrétní instalaci, včetně

čerpadel, regulace a ventilátorů. V zimě se přirozeně účinnost sniţuje.

Méně účinné, ale vzhledem k pořizovacím nákladům příznivé je vyuţití TČ

vzduch/voda. Při stísněném pozemku a u rekonstrukcí je třeba zváţit akustický

výkon = obtěţování sousedů hlukem a moţnost sání a výfuku vzduchu z kompresoru.

Čerpadlo je obvykle instalováno s dalším menším zdrojem tepla, které je schopné

překlenout méně účinné zimní období. Kompresor můţe být poháněn elektrickým, nebo

plynovým motorem.

TČ voda/voda jsou V ČR málo pouţívaná. Potřeba blízkosti řeky, velká spotřeba

elektrické energie pro sací čerpadlo, nejsloţitější systém, nebezpečí vychlazení

spodních vod.

TČ země/voda , rozšířené ve spojitosti se zemními vrty, aktivovanými základy, nebo

plošnými kolektory v rámci konstrukce parkoviště, fotbalového hřiště, či jiných

plošných staveb.

V průměru o 30 % vyšší účinnost, neţ TČ vzduchová.

A2.10.1.2 Energie biomasy

V případě energeticky efektivních staveb pro bydlení, rodinných a bytových domů,

staveb pro ubytování se obvykle uplatňují kotle na kusové dřevo, štěpky a peletky,

v závislosti na moţnostech lokality.

Kotle a krbová kamna na kusové dříví

Jednoduché zařízení, teplovodní kotel, pro spalování kusového dříví, obvykle v podobě

polen standardních rozměrů. Na trhu jsou jiţ výrobky umoţňující automatický reţim

spalování paliva ze zásobníku. Pokročilejší variantou je zplyňovací kotel, řízený

elektronikou s moţností regulace výkonu s vysokou účinností. Účinnost a ţivotnost

ovlivňuje však kvalita a zejména vlhkost paliva. Dostupné jsou jiţ motorové stroje na

štípání kulatiny na polena, různých velikostí a výkonů.

Do této kapitoly patří rovněţ krbová kamna a uzavřené krbové vložky, které doplňují

interiér i o sálavou sloţku tepla – hořící oheň. Umoţňují prostřednictvím výměníku

rovněţ ohřev teplé vody. Jejich obsluha je však manuální, coţ podstatně sniţuje

uţivatelský komfort. Kusové dříví je aktuálně nejlevnější zdroj energie. Výhodou je

proto vlastní les.

Pozor však na spalování chemicky ošetřeného dřeva, případně aglomerovaných

výrobků, OSB, dřevovláknitých, nebo dřevotřískových desek. Lepidla a chemické

příměsi vytvářejí při hoření toxické látky, které zároveň zkracují ţivotnost kotle/kamen.

59

Kotle na dřevo a peletky vyţadují relativně vysoké náklady, aby bylo moţné zajistit

komfortní regulaci.

Kotle a kamna na peletky

Spalují dřevěné, nebo konopné peletky (malé válečky) lisované z odpadu, pilin. Průměr

4–10 mm, délka do 50 mm. Jedná se o vysoce účinné, homogenní palivo, 2 kg pelet

mají výhřevnost jednoho litru oleje. Peletky jsou pneumatickým, nebo mechanickým

způsobem transportovány ze zásobovacích cisteren do kapacitních zásobníků

v místnosti oddělené od kotelny. Odtud jsou v automatickém reţimu podávány

šnekovým dopravníkem do kotlíku, kde jsou spalovány. Kotel je řízen elektronikou

s rozhraním s moţností ovládání přes mobilní telefon či internet. Popel je v minimálním

objemu schraňován do speciálního kontejneru, odkud je jednou za čas obsluhou

vynášen na kompost nebo likvidován jako domovní odpad.

Moţné je rovněţ pořízení vlastního peletovacího lisu. Pořizovací cena automatického

kotle je dosud vysoká. Pro domy v pasivním standardu jsou pouţívány malé kompaktní

kotle, kde je včetně zásobníku na palivo integrováno „vše v jednom“. Vyrábí se rovněţ

v provedení do interiéru s okénkem. Pozor si musíme dát na přehřátí a je relativně

hlučným zařízením. Výkon v rozmezí 3–10 kW.

Zařízení pro obytné celky jsou výkonově v řádu desítek aţ stovek kW.

Další moţností je pořízení automatického kotle na dřevěnou štěpku, které se však

aktuálně vyplatí u kotlů s větším výkonem – od 50 kW, pro větší stavby. Nárokuje si

rovněţ velký prostor na sklad paliva. Vývoj však jistě přinese výsledky a ekonomickou

vyuţitelnost i pro menší stavby.

A2.10.1.3 Energie bioplynu

Energie bioplynu z biostanic se vzhledem k investiční náročnosti a dalším aspektům

uplatní více u obytných skupin domů a vesnické zástavby, neţ u jednotlivých budov.

A2.10.2 Vodní hospodářství

Největší podíl na spotřebě vody má průmysl, zemědělství a energetika. I ve stavebnictví

a v oblasti bydlení lze uspořit a lépe vyuţívat potenciál planety. Zahrnuje oblast

dešťového hospodářství, ekonomické vyuţívání pitné vody, odstraňování splaškových

vod, to vše v souladu s principy udrţitelného stavění. Voda je jedním ze základních

prvků potřebných k ţivotu člověka.

Proto je klíčové v rámci návrhu koncepce stavby zvaţovat oddělení systému zásobování

pitné a uţitné (šedé) vody, která kromě údrţby zahrady postačuje v interiéru například

pro obsluhu toalet nebo pro praní prádla.

A2.10.2.1 Pitná voda

Ve střední Evropě, uvádí architekt Eugen Nagy, se získává pitná voda z 60 % ze

spodních vod. Cca 15 % spotřeby je čerpáno z pramenů a 25 % filtrací a úpravou vod

povrchových. Svrchní horizont klesá stále níţe a tak se i v některých oblastech Evropy

voda stane „ropou třetího tisíciletí“.

V této oblasti máme dosud dva běţné zdroje, připojení na veřejný vodovodní řad v ulici

s měřením spotřeby a smlouvou s provozovatelem sítě = garantovaný jako zdravotně

60

nezávadný, a vlastní studnu s pitnou vodou, za jejíţ kvalitu si stavebník odpovídá sám

(s moţností většího obsahu kovů, dusičnanů, případně biologického znečištění ve vodě,

zejména v hustší zástavbě).

Ke korektnímu návrhu, provedení a uţívání patří také úspora, ke které slouţí celá řada

racionalizačních opatření.

A2.10.2.2 Užitková, dešťová voda

Běţnou podmínkou podle vodního zákona je zajištění likvidace dešťových vod na

vlastním pozemku. V případě energeticky úsporných domů je jiţ standardním

poţadavkem vyuţít dešťové vody pro vnitřní obsluhu domu a údrţbu pozemku.

Modelový příklad - dešťové vody jsou ze střechy sváděny systémem okapů a svodů přes

lapače střešní krytiny (zachycují nečistoty splavené ze střechy) do leţatého podzemního

vedení, které je zaústěno do zahradní jímky. Podle konkrétní situace a velikosti domu je

kapacita jímky cca 5–9 m3 (obr. 37).

Obr. 37: Zahradní jímka před zapuštěním do terénu, energeticky úsporný dům

Lipany, autor: Helmut Dietrich, spolupráce Josef Smola.

Konstrukce je betonová, nebo montovaná plastová s kotvením k základové desce

bránící vyplavení (Archimédův zákon). Odtud je uţitková dešťová voda čerpána zpět do

domu pro obsluhu toalet, případně automatické pračky, mytí aut, zálivku zahrady

z výtokových ventilů na fasádě domu. Před tím je filtrována a upravena v domácí

stanici.

V suchém období má jímka automatické doplňování vody z vnitřního rozvodu pitné

vody domu přes elektromagnetický ventil s hladinovým čidlem. Uţitková voda a pitná

voda se nikdy z hlediska hygienických předpisů nesmí potkat, aby nedošlo ke

kontaminaci veřejného řadu.

Přebytek uţitkové vody slouţí k zálivce zahrady s přepadem do vsaku, nebo přírodního

jezírka v závislosti na charakteru geologie podloţí (propustné/nepropustné). Stavba je

běţně připojena na veřejný řad pitné vody s vodoměrnou soupravou měřící spotřebu.

61

Zpevněné plochy na pozemku jsou pokud moţno řešeny jako propustné s moţností

vsakování dešťových vod s preferencí a v posloupnosti: zatravňovací prvky a dlaţdice,

na sucho skládaná dlaţba, beton a asfaltové plochy.

Do jímky, či vsaku můţe být podle povahy podloţí zapojen i drenáţní systém chránící

základovou spáru domu před zvodněním.

V případě staveb větších obytných celků se přirozeně nabízí více moţností úměrných

poţadavkům právních předpisů a sloţitosti stavby a dalších inţenýrských objektů.

Odvodněny musí být všechny zpevněné plochy. Je na zváţení nezbytná míra jejich

nepropustnosti z hlediska funkčního vyuţití s cílem zpomalit odtok a umoţnit vsak na

pozemku. Drenáţní systémy mohou být víceúrovňové a jsou jiţ náročným systémem

projektovaným specialistou. V případě parkovacích ploch pro auta musí být na

odpadním potrubí dešťových vod instalován odlučovač ropných produktů.

U větších urbanistických celků se pracuje v rámci generelu zeleně s plochami, které

jsou integrovány v navrţených zahradních a sadových úpravách. Jedná se například

o suché poldry, štěrkové záhony a vsaky, jako součást ozelenění větších veřejných

ploch, umělá, řídce dláţděná koryty mezi řadami pozemků domů, případně náročnější

systém uměle vytvořených kanálů, ozeleněných otevřených vodních ploch, do kterých

jsou zaústěny svody ze střechy. Lemují chodníky a ulice a spolu s vodomilnou zelení

a vodními květinami vytvářejí příjemné mikroklima.

A2.10.2.3 Odstraňování splaškových vod

Kritickým a nesystémovým řešením jsou vodotěsné žumpy a septiky. V tuzemských

poměrech je zejména problematická jejich „vodotěsnost“, zejména v případě blízkostí

studny.

Při dostatečně velkém pozemku je plně ekologickou alternativou kořenová čistička,

která však není všemi odbory ţivotního prostředí povolována. Případně je podmínkou

předřazení biologické čističky, jako prvního stupně čištění. Další moţností je

samostatná biologická čistící stanice, kde je obvykle úřady vyţadován přepad do trvalé

vodoteče. A přirozeně standardní a korektní řešení je svedení splaškových vod do

veřejného kanalizačního řadu.

Cílem je oddělit fekálie (černá voda) od ostatní znečištěné (šedé) vody. To je základní

předpoklad ekologického hospodaření s vodou. Dobrou volbou jsou kompostovací

záchody.

Kompostovací záchody jsou ekologickou moţností, jak sníţit objem odpadů a naopak

je vyuţít pro údrţbu a hnojení zahrady. Záchod ušetří 15 – 20 m3 vody/osobu/rok.

Je schopen zpracovat exkrementy i biologický odpad z kuchyně na principu aerobního

kompostování („dýchající mikroorganismy“) s vnitřní teplotou procesu aţ 65–70 °C

spolehlivě odstraní choroboplodné zárodky. Konstrukce sestává z objemného, vnitřně

členěného, tepelně izolovaného zásobníku, umístěného obvykle v suterénu, toaletní

trubice ukončené těsným poklopem, a ventilační trubice nad úroveň střechy, příp. shozu

biologického odpadu z kuchyně. Zásobník pro 6 ti člennou rodinu má objem cca 4 m3,

s vyprazdňováním hotového kompostu kaţdé 2–3 roky [29].

Kořenové čističky (obr. 34) pracují na principu přečištění odpadních vod

prostřednictvím rostlin, baktérií a mikroorganismů, simulují přírodní mokřad. Jejich

62

provoz je řádově úspornější, neţ u klasických mechanických čističek, které vţdy

vyţadují příkon elektrické energie a jsou konstrukčně relativně sloţité. Její konstrukce

sice podléhá pevným pravidlům, ale je technologicky nenáročná. Optimálně sestává z tří

zón. Z vlastní kořenové čističky, dočišťovací vodní nádrţe a případně okrasné mělčinné

vodní nádrţe s břehovými porosty. U větších aplikací je na přívodu odpadních vod

usazovací kalová nádrţ, dále kontrolní šachta s čerpadlem a přepadem do vlastní čistící

vany. Na konci procesu je výstupní kontrolní šachta přepadem do vodoteče, nebo

jezírka.

Vana hloubeného výkopu o hloubce do 1000 mm, vystlaná fóliovou hydroizolací

s ochranou, je na dně opatřena filtrační vrstvou – záhozem písku, štěrku, oblázků

a valounů kamene. Následuje propustná vrstva zeminy, substrátu. S výhodou lze pouţít

rovněţ pórovitých materiálů, keramzitu, perlit, které zvětšují aktivní plochu pro čistící

mikroorganizmy. Ve vegetačním souvrství, jsou pouţity druhově vybrané rostliny,

(chrastice, rákos, orobinec, kosatec). Po zakořenění je čistička občasně pochozí a dobře

se zapojuje do kontextu okolní zeleně. Odplevelování je moţné zaplavením povrchu

vodou. Zelenou masu je třeba po čase obnovit. Při porušení technologického postupu

hrozí vymrznutí rostlin. Účinnost a správnou funkci zhoršují saponáty. Uváděná

účinnost je do 90 %, v zimě niţší. Minimální účinná plocha je 25 m2, pro jednu osobu je

třeba počítat s cca 3–5 m2. Pořizovací náklady jsou cca 50 % ceny biologických čistíren,

provozní jsou aţ o dva řády niţší.

Obr. 38: Příklad blokové kořenové čističky v centrální části Berlína v

zimním období.

Vsaky, nebo také podmoky, jsou mělká zařízení vyhloubená pod úroveň terénu, které

zajišťují v závislosti na geologii podloţí rozptýlení vody a její zasáknutí do zeminy. Je

do nich sveden přepad ze zahradní jímky, z přírodního jezírka, případně z drenáţního

systému domu. Nejběţnější, často realizovaná podoba je hluboký výkop vyplněný

štěrkem s geotextilií. V praxi obvykle pouze na základě hrubého odhadu projektanta

stavby.

63

Typický, profesionálně navrţený vsak pro běţný rodinný dům si můţeme představit

jako soustavu vějířovitě uspořádaných válců opatřených ochrannou a filtrační vrstvou

z geotextilie o průměru jednoho metru. Válce jsou vyplněny štěrkem zapuštěné cca

1,8 metru pod úroveň terénu a nakryté zeminou. V nepropustných zeminách, či

v zeminách sprašových mají naopak podobu svislých vsakovacích studní, které

umoţňují zasakování vody do spodních horizontů.

Parametry a návrh vsaku je ověřen výpočtem na základě hydrogeologického posudku.

Vsaky jsou hodnoceny opět jako vodní stavby, jejich projekt zpracovává autorizovaný

specialista.

A2.10.2.4 Přírodní jezírko

Rozumnou a k ţivotnímu prostředí přátelskou alternativou je přírodní jezírko

s břehovými čistícími porosty, s moţností koupání, které se dobře integruje do okolní

krajiny. Vracíme tím krajině její původní druhovou bohatost a romantiku. Vodní plocha

je rovněţ vítaným bydlištěm celé řady ţivočichů a hmyzu.

Jedná se o uměle vytvořenou vodní plochu, která na rozdíl od pevných bazénů můţe mít

libovolně tvarovanou břehovou čáru. Z hlediska urbanistického řešení to poskytuje

architektovi neomezené moţnosti. S vodní hladinou lze pracovat i ve vertikálním směru,

v podobě různých úrovní propojených přepady, kaskádami, jezy, či vtoky. Tvoří

významný akustický a vizuální vjem (obr. 39).

Funkčně se skládá ze středové hluboké zóny s volnou vodní hladinou umoţňující

plavání i chov ryb, které jsou důleţitou součástí čistící schopnosti (odstraňují vodní

ţouţele a larvy komárů) s vyspádováním do jednoho místa s moţností odsávání

usazenin organického původu a mělké filtrační břehové zóny o šířce 2–3 metry, se

záhozem filtračního substrátu o mocnosti 200–400 mm a porosty vodomilných rostlin.

Hluboká část je kolem dvou metrů, břehové mělčiny 500–800 mm. Poměr obou částí je

z hlediska plochy optimálně 1/1. Konstrukci tvarově a výškově vymodelovaného dna

s maximálním sklonem do 50 °, tvoří přímo do výkopu dusané jílové těsnění pokryté

hydroizolační fólií. Jednotlivé pásy jsou lepené, nebo svařované.

Obr. 39: Přírodní jezírko v návaznosti na terasu dřevěného NED Bukov, Ústí

nad Labem, architekt: Josef Smola, foto: Lubomír Fuxa.

64

Břehové lavice a kapsy mohou být ohraničeny PVC profily zabalenými opět do izolace,

nebo pytli s pískem a valouny, které znemoţňují sjíţdění substrátu do hlubších částí

jezírka. Z konstrukce lze vytvářet rovněţ ostrovy. V letních měsících je třeba počítat

s odparem jednoho litru vody z metru čtverečného a jeho doplňováním. Maximální

kolísání hladiny by mělo být zajištěno do 10 cm hladinovým čidlem se spínačem.

Architektonickými a konstrukčními prostředky je třeba zakrýt obnaţenou fólii. „Je

třeba počítat s tím, že se biotop usadí a začne optimálně fungovat až tak během dvou

sezón“,… jak uvádí Ing. Irena Kučerová. Po tuto dobu můţe být voda kalnější. Jezírko

by nemělo být stíněné, zejména z jiţní strany. Podmínkou je plný dopad slunečního

záření = účinná fotosyntéza. Pozor na znečištění opadavými dřevinami.

Rybí osádka se určuje poměrem 10 cm součtové délky/1m3 objemu nádrţe. Pro ryby je

ţivotně důleţitý obsah kyslíku ve vodě. To lze zajistit provzdušňováním, filtrací

s cirkulací, nebo proudící vodou s výškovým rozdílem a pádem na hladinu. Největším

spotřebitelem kyslíku je mikroskopický plankton na hladině (řasy, sinice) ve chvíli

biologického odumření – v případě nepovedeného návrhu.

Napájení technologie v minimálním rozsahu je moţné fotovoltaickými panely.

Koupací část můţe být pohodlně přístupná z mola, či terasy navazující na přízemí

domu. Ve spodní stavbě terasy je potom v šachtě umístěna technologie. Její vybavení

a rozsah je nezbytné určit individuálně, případ od případu odborníkem, který provede

odpovídající ověření a výpočty.

Jezírka nad 40 m2 zastavěné plochy jsou vodní stavbou a vyţadují dvoustupňové

projednání v územním a vodoprávním řízení. Projekt můţe zpracovat pouze příslušný

autorizovaný odborník.

65

A2.11 ODLIŠNOSTI NÁLEŢITOSTÍ A KOORDINACE PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE OPROTI STANDARDNÍ VÝSTAVBĚ

Projektování a zpracování projektové dokumentace staveb je proces upřesňování

informací o stavbě. Kaţdý předchozí stupeň dokumentace je zadáním pro stupeň

dokumentace následující. Jednotlivé stupně dokumentace jsou řazeny chronologicky,

podle zavedeného postupu projektových prací.

A2.11.1.1 Studie/návrh stavby

Zadání či podklad dokumentace pro územní rozhodnutí

Jedná se o stupeň „před projektové“ přípravy, ve vyhlášce přímo neuvedený, nicméně

v projektové praxi zavedený a uţívaný (rozsah a obsah je popsán v profesních

výkonových standardech ČKA/ČKAIT, závazných pro autorizované osoby).

Určuje základní koncept stavby a jejího umístění, shromaţďuje vstupní podklady pro

návrh stavby, včetně formulace cílů investora.

Na úrovni studie se řeší zejména:

umístění a orientace stavby na pozemku,

optimalizace A/V,

funkce a činnosti zajišťované stavbou a předpokládané ve stavbě,

tepelné zónování dispozic dle typologie druhů budov a činností,

optimalizace velikostí a umístění oken, vzhledem ke světovým stranám,

celkové tloušťky konstrukcí zohledňující předpokládaný konstrukční a tepelně

izolační systém,

předpoklady pro eliminaci tepelných mostů a tepelných vazeb,

předpoklady pro nekonfliktní a spojitou hlavní vzduchotěsnou vrstvu (HVV),

a to vše s přihlédnutím k navrhovanému konceptu zásobování budovy a jejich zón

energiemi pro vytápění (a příp. chlazení), větrání, vč. úpravy vlhkosti vzduchu (příp.

klimatizace), přípravu teplé vody a osvětlení, s ohledem na místní dostupnost

a vyuţitelnost obnovitelných či alternativních zdrojů energie.

Zásadou návrhu je komplexní (holistický) přístup a proporčně vyváţené naplnění

uvedených kritérií.

A2.11.1.2 Dokumentace pro územní rozhodnutí [DUR]

Obsah a rozsah dokumentace k žádosti o vydání rozhodnutí o umístění stavby nebo

zařízení, nebo rozhodnutí o změně stavby a o změně vlivu stavby na využití území

DUR se zpracovává podle přílohy č. 4 vyhlášky č. 503/2006 Sb., o podrobnější úpravě

územního řízení, veřejnoprávní smlouvy a územního opatření.

Doporučení: Provést základní kalkulace a optimalizace pomocí vhodných návrhových

programů (např. PHPP), včetně ekonomické optimalizace se zohledněním celoţivotního

cyklu stavby, vytipování klíčových konstrukčních detailů a principů jejich

konstrukčního řešení.

66

Obvyklá praxe, kdy projektant navrhne intuitivně koncept stavby, který je v závěru

prací potvrzen spolupracujícími profesemi a specialistou na stavební fyziku

a energetické poradenství, při navrhování energeticky úsporných staveb neobstojí.

Od samého počátku zrodu konceptu je nezbytné interaktivně zapojit odborníky na

energetické optimalizace s vhodnými návrhovými programy.

A2.11.1.3 Dokumentace pro stavební povolení [DSP]

Projektová dokumentace pro ohlášení stavby, k žádosti o stavební povolení

a k oznámení stavby ve zkráceném stavebním řízení

Vypracování klíčových konstrukčních detailů jako podklad pro jejich katalogové

hodnocení (tj. přednostní vyuţití dostupných, nejlépe verifikovaných, katalogů

hodnot fRsi a e pro typické detaily konstrukčních řešení).

Podkladové základní výkresy pro specialisty (půdorysy a řezy; tzv. „slepé

výkresy“) s grafickým vyznačením průběhu hlavní vzduchotěsnící vrstvy.

Upřesnění skladeb zejména pro teplosměnnou obálku budovy nebo jejích

tepelných zón, včetně návrhových hodnot tepelných veličin (obvykle odlišných

od deklarovaných hodnot poskytovaných výrobci).

A2.11.1.4 Dokumentace pro provedení stavby [DPS]

Stavební část musí obsahovat dopracování sloţky (knihovny) konstrukčních detailů co

do obsahu, rozsahu a podrobností tak, aby byly správným, úplným, proveditelným

a bezpečným podkladem pro realizaci stavby.

Náleţitosti textové a výkresové části stavebně konstrukčních detailů se stanovují co do

obsahu a rozsahu následovně:

1. Obecné

detail musí obsahovat verbální název detailu (např. parapet okna);

detail musí obsahovat jméno zpracovatele detailu, pokud je součástí stavební

dokumentace, tak standardní rozpisku na výkresu;

pokud jsou detaily řazeny do dokumentace stavby, tak by měly být řazeny za sebou

tak, jak se postupně realizují na stavbě (nejdříve základ, věnce, střecha …);

pokud je to možné, musí detail obsahovat piktogram umístění na stavbě (silueta

budovy se zakroužkováním, či jinak graficky vyznačeným místem detailu).

2. Stavební část

2.1 Grafická forma

měřítko 1:10 až 1:2 (nekreslí se spojovací prvky jako vruty aj.);

bude vyznačeno rozhraní materiálů;

bude vyznačeno rozhraní vrstev (např. 2 vrstvy minerální vlny);

materiály budou pojednány graficky (šrafy, textury);

doporučuje se jednotné značení materiálů;

67

výkresy budou provedeny černobíle, resp. tak, aby bylo možné je interpretovat

i černobíle (kopírování, a tím i srozumitelnost pro potřeby realizace stavby).

2.2 Popisy

vrstvy musí být popsány odkazem s uvedením materiálu a jeho

charakteristických vlastností, pokud to stupeň projektové dokumentace

a podmínky jeho zhotovení umožňují, tak i označením použitého výrobku

(vysvětlení: pro výběrová řízení nelze použité materiály označovat obchodním

označením, pak je nutné uvést požadované vlastnosti použitého materiálu,

např. u minerální vlny hodnotou výp., ρ …);

vrstvy musí být okótovány (nestačí uvést tloušťku vrstvy v popisu, lze tolerovat

neokótování vrstev nevýznamné tloušťky).

3. Tepelně technická část

u popisu detailu musí být uvedeny použité výpočtové hodnoty a okrajové podmínky

zdroje energie, případně jeho přípojky;

u výpočtu musí být uveden zpracovatel výpočtu a použitý výpočtový program

vč. označení verze;

výsledkem výpočtu je teplotní faktor a lineární (bodový) činitel prostupu tepla;

výsledky v případě potřeby mohou být rozšířeny o vlhkostní bilanci, tepelné toky,

povrchovou teplotu pro konkrétní okrajové podmínky a další údaje dle konkrétní

potřeby;

ve výpočtu lineárního činitele prostupu tepla musí být jasně uvedeno, kde je

uvažovaná hranice mezi 2 konstrukcemi, např.: pro výpočet osazení otvorové

výplně do stěny byl jako hranice uvažován čistý rozměr otvorové výplně.

Doporučení:

Zpracovat pro rozhodující technologické operace kontrolní a zkušební plány (viz

např. dle ČSN 73 2901 k provádění ETICS).

A2.11.1.5 Dokumentace skutečného provedení stavby [DSPS]

Zejména dokladovat změny teplosměnné obálky budovy a technických systémů

s vlivem na spotřebu energie budovy. V případě podstatných změn zpracovat změnu

průkazu energetické náročnosti budovy (PENB).

Změny zpracovat v rozsahu, obsahu a podrobnosti na úrovni DPS, (nebo v úrovni

projektové dokumentace podle které se stavba provádí, např. DSP).

A2.11.1.6 Posílení kontrolních mechanismů (kontroling) ke zvýšení

kvality staveb

a) Vytýkací řízení a přejímka dokumentace

Forma výstupní kontroly a oprav dokumentace vhodná pro všechny stupně zpracování

dokumentace staveb, zejména při předání dokumentace objednateli (stavebníkovi,

68

investorovi, nejlépe za přítomnosti technického dozoru stavebníka - TDS) a při předání

dokumentace zhotoviteli (ve vlastním zájmu zajistí budoucí zhotovitel, aby mohl za

stavbu dle dokumentace odpovídat).

b) AD - Autorský dozor

Upřesnění zákonných povinností, včetně doporučení vhodného obsahu, rozsahu,

způsobu zajištění a součinností s technickým dozorem stavebníka (TDS)

a koordinátorem bezpečnosti a ochrany zdraví při práci.

c) TDS - Technický dozor stavebníka

Upřesnění podle dostupných podkladů, zejména výkonový a honorářový řád

ČKA/ČKAIT, stará vyhláška FMTIR (tehdy technický dozor investora, TDI), skripta

ČVUT v Praze, technická pravidla CZB 1-2009, metodické materiály ČKAIT

v profesním informačním systému Profesis, komerční publikace.

Poznámka: Vyhláška č. 499/2006 Sb., se nevztahuje na rozsah a obsah projektové

dokumentace pro stavby letecké, stavby drah a na dráze včetně zařízení na dráze. Výše

uvedená doporučení platí pro objekty s chráněným vnitřním prostředím (např. nádražní

budovy, letecké terminály, služební budovy), obdobně.

69

SEZNAM OBRÁZKŦ Obr. 1: Obálka vytváří nekonformní moţnosti řešení objemu zástavby s celou řadou

pilovitých objemů ve střešních partiích. Zdroj: R. Knowles. ........................... 9

Obr. 2: Prvním realizovaným příkladem města, kde byly tyto principy aplikovány, je

„Solar city“ v Rakouském Pichlingu, nedaleko Lince. Zdroj: Google. ......... 10

Obr. 3: Naopak nepochopitelná je urbanistická koncepce připravované městské čtvrti

v Praze – Trojmezí. Mechanicky opakovaná solitérní zástavba bez ambice

vybudovat město. Zdroj: PPF. ........................................................................ 10

Obr. 4: Principy udrţitelnosti města, „smart“ městská část Hammarby Sjöstad,

Stockolm. Zdroj: město Stockholm. .............................................................. 12

Obr. 5: Kapiláry uloţené do tubusu tunelu. Zdroj: Rehau, Ing. Ivo Zeman. .............. 12

Obr. 6: Příklad NTK Praha, jejíţ okolí je z větší části vybetonováno. ....................... 13

Obr. 7: Příkladem nekorektní regulace je urbanistická studie/dnes územní studie.

Dolní Břeţany, 2005. ..................................................................................... 15

Obr. 8: Ověřování trajektorie slunce a pozemku pomocí průhledného štítku

s diagramem drah Slunce. .............................................................................. 17

Obr. 9: Vliv umístění domu vzhledem k morfologii okolního terénu. Ing. Martin

Zizka, Sonnenplatz, Grosschönau. ................................................................. 18

Obr. 10: Dům pro seniory, Modřice. Autoři: Aleš Brotánek, Jan Praisler, Josef Smola.

........................................................................................................................ 18

Obr. 11: Projekt pasivního bytového domu Bubeneč Gardens, Praha, autoři: Jakub

Masák, Petr Němejc, Josef Smola. ................................................................. 19

Obr. 12: Půdorys přízemí, pasivní bytový dům Roschègasse 20, Vídeň. Zdroj:

architekt Martin Treberspurg. ........................................................................ 24

Obr. 13: Půdorys přízemí, pasivní ZŠ Wels, Mauth. Zdroj: webové stránky města

Wels, Rakousko .............................................................................................. 25

Obr. 14: Pasivní gymnázium se sportovní halou, AHS Korneuburg, Vídeň Zdroj:

Ateliér Hübner ZT GmbH. ............................................................................. 25

Obr. 15: Supermarket Spar v pasivním standardu, vizualizace. Zdroj: Spar. ............... 26

Obr. 16: Pasivní AB Energon, Ulm, Německo, 2002. Zdroj: architekti Oehler a

Faiglearchkom. ............................................................................................... 27

Obr. 17: Pasivní administrativní budova Energy Base, architekt: POS Architekten

ZT.KG (foto: Michaela Václavská). ............................................................ 27

Obr. 18: Vyuţití pasivní solární energie jiţní fasádou v zemním a letním období.

Zdroj: PHI Darmstadt/CPD. ........................................................................... 27

Obr. 19: Ztracené bednění z extrudovaného polystyrénu, oddělení podloţí od vrchní

stavby granulovaným pěnosklem. .................................................................. 28

Obr. 20: Příklad dřevěných ţebříkových nosníků. Zdroj: PHI Darmstadt. .................. 31

Obr. 21: Panelová konstrukce Woodstock v Basileji. (foto: Jiří Oslizlo). ................... 32

70

Obr. 22: Pasivní gymnázium AHS Korneuburg. .......................................................... 34

Obr. 23: Poţární zkouška konstrukce nosné stěny z balíků slámy. .............................. 35

Obr. 24: Kaple smíření v Berlíně, příklad nosné dusané hliněné stěny s fragmenty

zbytků původního kostela v pásmu berlínské zdi. Architekti: Reitermann a

Sassenroth. ...................................................................................................... 36

Obr. 25: Kompaktní hmota nízkoenergetické administrativní budovy do Plzně je

ukončena ustoupeným podlaţím s pasivní bytovou nástavbou, autor: Josef

Smola. ............................................................................................................. 38

Obr. 26: Schematický přehled konstrukcí oken a vstupních dveří v pasivním standardu.

Zdroj: PHI Darmstadt. .................................................................................... 40

Obr. 27: Příklad kotvení okna do tepelně izolovaného boxu z OSB, dřevěný pasivní

dům Votice. ..................................................................................................... 41

Obr. 28: Pevné stínící slunolamy, pasivní Dům snů, autor: Josef Smola, spolupráce

Kateřina Mertenová. ....................................................................................... 42

Obr. 29: Příklad měření blower door testu, pasivní Dům Stromů, Sulice. ................... 45

Obr. 30: Přerušení tepelného mostu v místě kotvení svodu do ETICS pomocí

vloţených prvků ze zátěţového polystyrénu. ................................................. 46

Obr. 31 a Obr. 32: Nekorektní řešení obvodového pláště pasivní administrativní budovy

Otevřená zahrada Brno, autor: Projektil/Deltaplan. ....................................... 48

Obr. 33: Větrná turbína pro RD na veletrhu ve Welsu. ................................................ 53

Obr. 34: Porovnání designu křemíkového polykrystalu a běţného PV článku. Foto:

Michaela Václavská. ....................................................................................... 54

Obr. 35: Vodíkový článek společnosti Fronius určený pro RD. ................................... 55

Obr. 36: Provádění zemního vrtu na pasivní stavbě, Otevřená zahrada, Brno. ............ 57

Obr. 37: Zahradní jímka před zapuštěním do terénu, energeticky úsporný dům Lipany,

autor: Helmut Dietrich, spolupráce Josef Smola. ........................................... 60

Obr. 38: Příklad blokové kořenové čističky v centrální části Berlína v zimním období.

........................................................................................................................ 62

Obr. 39: Přírodní jezírko v návaznosti na terasu dřevěného NED Bukov, Ústí nad

Labem, architekt: Josef Smola, foto: Lubomír Fuxa. ..................................... 63

71

SEZNAM TABULEK Tab. 1: Přehled výměny vzduchu z ČSN 73 0540 – 2: Větrání v budově ............... 44

Tab. 2: Schéma aplikace moţných úspor v jednotlivých segmentech TZB a jejich

vliv na ţivotní prostředí v případě udrţitelné výstavby, ve vztahu k náplni

činnosti architekta a očekávání stavebníků. Zdroj: [30], doplnil Josef Smola.

...................................................................................................................... 51

72

LITERATURA [1] TYWONIAK, J.: Nízkoenergetické domy. Principy a příklady. Praha: Grada, 2005.

[2] TYWONIAK, J.: Nízkoenergetické domy 2. Principy a příklady. Praha: Grada, 2008.

[3] HUMM, O.: Nízkoenergetické domy. Praha: Grada, 1999.

[4] ŠUBRT, R., WOLF. M.: Stavební detaily. Tepelné mosty, Praha: Grada, 2002.

[5] ŠUBRT, R. a kol.: Katalog tepelných mostů, 1 – Běţné detaily, České Budějovice: Energy

Consulting, 2008.

[6] HANZALOVÁ, L., ŠILAROVÁ, Š. a kol.: Ploché střechy, Informační centrum ČKAIT,

Praha, 2005.

[7] PASIVNÍ DOMY., Sborník přednášek z mezinárodní konference, Brno: Centrum

pasivního domu, 2005, 2006, 2007, 2008 a 2009.

[8] ZDRAVÉ DOMY 2005., Sborník přednášek z konference, Brno: FA VUT, 2005.

[9] RŮŢIČKA, M.: Stavíme dům ze dřeva, Praha: Grada, 2006.

[10] POČINKOVÁ, M.,ČUPROVÁ, D.: Úsporný dům, Brno: ERA, 2004.

[11] ŠÁLA, J.: Zateplování budov. Praha: Grada, 2000.

[12] NOVOTNY, M., MISAR,I.: Ploché střechy, Praha: Grada, 2003.

[13] BLAICH, J.: Poruchy staveb. Bratislava: Jaga, 2001.

[14] NEUFERT, E.: Navrhování staveb. Praha: Consultinvest, 2000.

[15] SMOLA, J.: Stavba rodinného domu krok za krokem, Praha: Grada, 2007.

[16] SMOLA. J.: Stavba a uţívání nízkoenergetického a pasivního domu, Praha: Grada, 2011.

[17] NOVÁK, J.: Vzduchotěsnost obvodových plášťů budov, Praha: Grada, 2008.

[18] MINKE,G.: Building with earth, Basilej: Birkhäuser, 2006.

[19] MINKE, G., FRIEDEMANN, M.: Stavby ze slámy. Ostrava – Plesná: Hel, 2009.

[20] CHYBÍK, J.: Přírodní stavební materiály. Praha: Grada, 2009.

[21] KOLB, J.: Dřevostavby, Praha: Grada, 2008.

[22] CÍLEK, V., KAŠÍK. M.: Nejistý plamen, Praha: Dokořán, 2007.

[23] PIIRONEN, E.: Small Houses in Finland, Helsinky: Rakennustieto Oy, 2004.

[24] SCHLEIFER, S.: Small Houses, Kolín: Taschen, 2006.

[25] THOMPSONOVÁ., A.: Feng shui, Frýdek - Místek: Alpress,1996.

[26] LAM KAM CHUEN: Příručka Feng shui, Praha: Václav Svojtka & Co.,1998.

[27] BÍLEK, V.: Dřevostavby, navrhování dřevěných vícepodlaţních budov, Praha:

Nakladatelství ČVUT, 2006.

[28] MÁRTON,J.: Stavby ze slaměných balíků, Liberec: Jan Márton, 2010.

[29] NAGY, E.: Manuál ekologickej výstavby, Permakultúra, 2007.

[30] KRATOCHVÍL, P.: Zelená architektura.cz, Praha: Galerie Jaroslava Frágnera, 2008.

[31] ADÁMEK, J.: Potenciální chyby při výstavbě nízkoenergetických domů, Soudní

inţenýrství VUT Brno, Junior stav, 2009.

Tato skripta jsou financována z evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky

NÁRODNÍ STAVEBNÍ CENTRUM PROJEKT EDUR – EDUKACE UDRŢITELNÉHO ROZVOJE

A2 – Architektonické a konstrukční zásady budov dle principů trvale udržitelné výstavby

Ing. arch. Josef Smola a kolektiv

Toto skriptum prošlo oponentskou, jazykovou a grafickou úpravou.

Vydalo Národní stavební centrum roku 2012

1. vydání, 2012, náklad 25 výtisků

ISBN 978-80-87665-01-5