Současné stavby jsou na přehřívání jednoznačně náchylnější než například historické budovy. Na starých činžovních domech a chalupách totiž nenajdete veliké prosklené plochy, zajišťující pocit kontaktu s okolím a přírodou.
Navíc dříve používané materiály měly vyšší tepelnou akumulaci. Dnešní dřevostavby se oproti tomu velmi snadno prohřejí a v případě tropických dní může teplota v interiéru vystoupat do závratných čísel i během pár hodin.
S tímto častým problémem se rozhodl bojovat tým architektonické dílny Atelier Kubus, která se specializuje mimo jiné také na ekologicky šetrné domy s nízkou energetickou náročností.
Dřevostavba v Pticích |
"V roce 2010 jsme se s kolegy pustili do návrhu pasivní dřevostavby v Pticích u Prahy. Návrh tohoto domu s obytnou plochou 204 metrů čtverečních vycházel z požadavku investora co nejlépe naplnit ekologická kritéria," říká Jan Růžička z ateliéru Kubus.
"Ekologická stopa stavby tak musela být redukována mimo jiné použitými ekologickými a k přírodě šetrnými materiály. Kromě dřeva pro nosnou konstrukci stavby jsou použité i konstrukční desky se sníženým obsahem formaldehydu, akumulační vyzdívky z nepálených cihel a také třeba jílové omítky s rákosovými rohožemi."
Dům, dokončený v roce 2012, má díky tepelné izolaci a kvalitním okenním otvorům extrémně nízkou potřebu energie na vytápění. Teplou vodu pomáhají ohřívat solární kolektory. Nad pracovními stoly nahrazuje osvětlení několik světlovodů. V ložnici si majitelé přáli, aby elektroinstalace vedla mimo hlavy postelí z důvodu snížení vlivu elektromagnetického pole v době spánku.
Velmi zvláštní péče byla věnována zmiňované problematice letního přehřívání. Klíčovým požadavkem investorů bylo propojení obytných prostor v přízemí se zahradou. Majitelé si zároveň přáli velká okna, která zajišťují dostatečné denní osvětlení ložnic a dětských pokojů. V patře pak nabízí pěkné pohledy do krajiny.
"Přehřívání jsme začali řešit hned v návrhu stavby. Velkou pozornost jsme věnovali zejména oknům. Museli jsme vymyslet, kde je nejlépe umístit, jak budou velká a k čemu budou sloužit," vysvětluje Růžička a dodává, že klimatizaci majitelé nechtěli ze zdravotních důvodů a také kvůli její energetické náročnosti. Cílem pasivního domu je energie minimalizovat. Při správném návrhu stavby navíc není vůbec potřeba, jak ukazuje tento dům v Pticích u Prahy.
Stavba vnitřních akumulačních vyzdívek z nepálených cihel
Dokončené vnitřní akumulační vyzdívky z nepálených cihel (pohled na hotovou stěnu)
Pro všechna okna orientovaná na východ, jih a západ byl navržen systém poloautomatického stínění žaluziemi. V teplých dnech se automaticky spustí tak, aby se například po dobu nepřítomnosti osob interiér zbytečně neohříval.
Pro podporu zvoleného řešení byla provedena řada simulačních výpočtů podle ČSN EN ISO 13792 - pro obývací pokoj v prvním nadzemním patře s okny orientovanými na jih a západ a pro dětský pokoj ve druhém nadzemním patře s oknem ve štítu orientovaným na západ. Střešní okna jižní orientace byla vyloučena předem.
Když jsou venku třicítkyPři venkovní teplotě 30 °C a při používání všech opatření nepřesáhne teplota interiéru 26 °C. Toto vyšlo ve výpočtovém modelu a v praxi to potvrzují zkušenosti spokojených majitelů. Samozřejmě ale musí být stavba správně užívána, tj. musí se používat stínění a žaluzie u velkých prosklených ploch. |
Výpočty ukázaly, že kritičtější je obývací pokoj než dětský pokoj a že v daném případě jsou venkovní žaluzie na oknech nezbytné. S nimi pak bude možné garantovat nejvyšší normovanou teplotu 27 °C.
Při prvním modelovém výpočtu bez jakéhokoliv stínění bylo dosaženo hodnoty v interiéru 72 °C. K takovéto hodnotě by se teplota v praxi asi nikdy nevyšplhala, nicméně výsledek ukazuje velikost rizika letního přehřívání. Na druhou stranu podobné efekty známe z interiéru automobilů zaparkovaných na nestíněných betonových parkovištích před nákupními centry.
Riziko letního přehřívání tedy odborníci z Ateliéru Kubus redukovali pomocí masivní konstrukce a akumulační vyzdívky z nepálených cihel, které neotřele ozvláštnili interiér. Směrem do interiéru použili ve skladbách konstrukcí materiály s vyšší akumulační schopností, jako jsou tepelné izolace z dřevní hmoty.
Zvýšení akumulačních schopností dřevostavby umožnilo efektivní využití systému mechanického větrání s rekuperací (využití tepla z odpadního vzduchu) pro tzv. noční předchlazení.
Nosná dřevěná konstrukce rodinného domu v Pticích
Stínicí pergola je doplněna systémem exteriérových žaluzií.
Systém funguje tak, že když v noci venkovní teplota klesne pod teplotu v interiéru, zvýší se nepatrně intenzita automatického větrání, které přivádí do ložnic a obytných místností čerstvý vzduch. Chlad se pak naakumuluje do akumulačních stěn z nepálených cihel a dřevobetonových stropů a pomůže snížit denní teplotní maxima v interiéru.
Celý koncept pro snížení přehřívání v létě byl již v úrovni samotné studie, tedy návrhu stavby, důkladně prověřen a optimalizován díky výpočtovému modelu spolu s návrhem stavby z hlediska minimální potřeby energie na vytápění v zimě.
Pasivní rodinný dům v Pticích svým majitelům denně dokazuje, že při odpovědném a koncepčním návrhu je možné postavit nejen moderní a architektonicky originální dům, ale také provozně a technicky vyladěnou stavbu, která si hravě poradí i s letními parny.
Ateliér KubusArchitektonická dílna Atelier Kubus se od roku 2000 věnuje navrhování a projektování energeticky úsporných staveb. Zároveň se zabývá problematikou ekologického stavitelství a udržitelné výstavby i využívání alternativních technologií a stavebních materiálů. Kubus je členem sdružení Centrum pasivního domu, osvětové a poradenské organizace, které sdružuje přední architekty, projektanty, stavební firmy, výrobce stavebních materiálů a prvků a další odborníky, kteří mají zkušenosti s pasivními domy. |
Závěrem k tepelnému komfortu
Současné budovy mohou být velmi technicky vyspělé a kvalitní, na druhou stranu jde o komplikované systémy, které jsou mnohdy velmi citlivé na chyby v návrhu.
Vzhledem ke složitosti řešení už často nestačí pro návrh pouhé zkušenosti nebo "zdravý selský rozum", ale je třeba v určitých fázích využít podrobného modelování.
Z hlediska širších souvislostí je však také třeba, aby uživatelé budov přehodnotili určitým způsobem svoje požadavky na ně. V zajetí techniky mnohdy zapomínáme na základní principy a necháme se zlákat vidinou sofistikovaných technických řešení.
Plnění takovýchto extrémních požadavků je energeticky a tudíž finančně velmi náročné a z dlouhodobého hlediska neudržitelné. Požadovat v létě v téměř čtyřicetistupňových vedrech teplotu v interiéru v úrovni 18 °C je nepřiměřené.
Mírně zvýšené teploty v létě (v rozumném rozsahu), stejně tak jako mírně snížené teploty při zimních extrémech by nám měly připadat normální. To ovšem nemůže být omluvou a výmluvou pro chybná a nekoncepční řešení.
