Pasivní dům – útulný, úsporný, šetrný a chytrý

Markéta Kristová | Středa, 28. červen 2023 |

Pasivní domy jsou budovy, v nichž lze dosáhnout vysokého stupně komfortu po celý rok bez aktivního vytápěcího systému nebo klimatizace – dům se vytápí a chladí „pasivně". Pro dosažení a udržení komfortního klimatu v interiéru se v pasivním domě využívá především pasivních prostředků: kvalitní tepelné izolace, sluneční energie prostřednictvím kvalitního tepelněizolačního prosklení, vysoce účinného zpětného získávání tepla (rekuperace) ze spotřebovaného vzduchu a pasivního předehřívání čerstvého vzduchu přiváděného zvenku. Může takový dům vůbec ve střední Evropě s chladnými zimami fungovat? A kde se vůbec vezme teplo v době, kdy venku třeba několik týdnů mrzne?

Základní myšlenka pasivního domu: zadržet teplo

Vnitřní prostory domu vychladnou jen do té míry, kolik tepla z nich unikne ven. Tato ztráta tepla je v pasivním domě natolik minimalizována, že ji stačí vyrovnat teplo ze slunce a tepelná energie z předmětů a osob uvnitř domu. Případná další potřeba tepla je minimální, takže není třeba instalovat separátní vytápěcí systém. Zadržení tepla v interiéru automaticky znamená výrazně zlepšený tepelný komfort.

Všude, odkud teplo uniká, jsou teploty nižší, např. u okna s jednoduchým zasklením směřujícího na východ, na němž se dokonce může tvořit námraza. S minimalizací tepelných ztrát rostou také teploty, např. u oken s trojitým zasklením v pasivním domě teploty neklesnou pod 17 °C a od oken „netáhne". I když sedíte před takovým oknem, je vám příjemně teplo.

Vysoké teploty povrchů v interiéru mají řadu pozitivních vlivů

• neexistuje nepříjemné proudění vzduchu vlivem rozdílných teplot
• příjemné teplo i v blízkosti vnějších stěna a oken,
• na površích se netvoří kondenzační vlhkost.

Pasivní dům vyžaduje extrémně nízké množství tepla na vytápění, nejedná se však o tak zvaný energeticky nulový dům, který by se bez dodaného tepla úplně obešel. Abychom mohli mluvit o pasivním domě bez instalovaného samostatného vytápěcího systému, je třeba, aby jeho potřeba tepla byla nižší než 1,5 m³ zemního plynu na metr čtvereční obytné plochy za rok. Ve srovnání s běžnou starou zástavbou je to zhruba desetinová hodnota – a stejně nízké jsou i náklady na vytápění.

Extrémně nízké nároky na dodané teplo znamenají nejen finanční úsporu, ale také velmi nízkou spotřebu přírodních zdrojů a emisí vznikajících při výrobě a spotřebovávání tepla. Výrazně se tak snižuje nejen produkce skleníkových plynů, zejména oxidu uhličitého, ale i dalších škodlivin, jakými jsou oxidy síry a dusíku. Spotřeba energie je v pasivním domě tak minimální, že ji lze trvale pokrýt z dostupných zásob bez nadměrné zátěže přírodních procesů.

Pasivní dům se tak stává již v současnosti standardem v budoucí ochraně životního prostředí. Přestože náklady na energie v posledních měsících raketově vzrostly, pasivní dům jejich výši drží na co nejnižší úrovni. I kdyby došlo ke kritickému výpadku v distribuci elektřiny nebo zemního plynu, v pasivním domě bude přiměřeně teplo.

I za mrazivého počasí dokážou horolezci přenocovat venku v kvalitním spacím pytli. Lidské tělo produkuje dostatek tepla k tomu, aby se samo zahřálo, pokud bude obaleno izolační vrstvou. Pasivní dům funguje na podobném principu – tepla je uvnitř domu dostatek, jde jen o to, jak účinně zabránit jeho úniku.

Pasivní dům jako běžná obytná budova

Z vnějšího pohledu se pasivní domy od běžných rodinných domů prakticky neliší. Menší rozdíly představuje spíše užívání pasivního domu. Enormní úspory za tepelnou energii k vytápění představují „neviditelné" stavební a technické detaily a komponenty vyvinuté ze stavebních prvků používaných při stavbě nízkoenergetických domů, předchůdců domů pasivních.

Zpravidla tyto energeticky úsporné stavební komponenty působí „pasivně", pro svou funkci tedy nevyžadují žádnou aktivní součinnost obyvatel nebo automatiky. Jiné komponenty jsou ale také „aktivní", například nucené větrání, příprava teplé vody a doplňkový zdroj tepla. Všechny součásti pasivního domu mají jednoduchou funkci, a i pro technicky méně zdatného jedince je jejich ovládání snadné a srozumitelné.

obr.: Pasivní dům může na první pohled vypadat jako běžný rodinný dům, od nějž ho však odlišuje promyšlený návrh, kvalitní tepelná izolace, tepelněizolační okna a v tomto případě také aktivní získávání energie ze slunce. Foto a realizace: ATRIUM

Jak se z budovy stane pasivní dům?

Pasivní dům pracuje se dvěma základními principy:

• snížit ztráty tepla na minimum,
• optimalizovat solární zisky.

V našich zeměpisných šířkách je rozhodujícím faktorem snížení tepelných ztrát. Bez mimořádně kvalitní tepelné izolace se pasivní dům neobejde. V minulosti byly oba faktory, snížení ztrát a zvýšení zisků, bohužel vnímány jako protichůdné, ve skutečnosti se však v pasivním domě optimálně doplňují. Pokud by nebyly sníženy tepelné ztráty, radovali bychom se z pasivních solárních zisků jen velmi krátkou dobu – solární zisky by převýšily tepelné ztráty jen v přechodných obdobích roku.

Ani v průměrně izolovaném domě není třeba během slunečných dnů na jaře a na podzim topit, protože během dne slunce vnitřní prostory orientované na jih a západ spolehlivě vyhřeje, večer se však projeví rozdíl – zatímco běžný dům rychle vychladne, kvalitní a správně dimenzovaná izolace teplo v domě udrží. Teprve jsou-li tepelné ztráty sníženy natolik, aby i spíše výjimečně svítící prosincové a lednové slunce dokázalo přinést požadované množství tepelné energie, která se navíc v interiéru udrží dostatečně dlouhou dobu, můžeme mluvit o pasivním domě.

obr.: Základní principy fungování pasivního domu. Ilustrace: Centrum pasivního domu

Tepelná izolace je v pasivním domě základ

Jedním z typických prvků pasivního domu je mimořádně dobrá tepelná izolace, do níž je dům zabalen jako do tlustého kožichu. Izolace šetří energii, snižuje náklady na vytápění a minimalizuje negativní vliv na životní prostředí. Velmi dobrá tepelná izolace je nepostradatelným předpokladem pro fungování pasivního domu ze dvou důvodů:

• Minimalizuje tepelné ztráty, takže není třeba instalovat běžný vytápěcí systém, vystačíme s doplňkovým zdrojem, například dohřevem vzduchu přiváděného větrací jednotkou.
• Kvalitní tepelná izolace má vliv i na povrchovou teplotu vnitřních stěn, která se liší od teploty vzduchu jen o několik málo stupňů, takže stěny není třeba opatřovat topnými tělesy (radiátory).

Další příjemné doprovodné faktory tepelné izolace v pasivním domě:

• Protože povrchy jsou v celém domě teplé, ohřívá se rovnoměrně také vzduch v interiéru, ze stěn „nejde chlad".
• Ani v bezprostřední blízkosti vnějších stěn nebo stropu v podkroví necítíme průvan. Sedací nábytek nebo postel můžeme bez obav umístit přímo k vnější stěně a využít tak lépe prostor.
• Teplé stěny se nepotí: v pasivním domě nevznikají žádné poruchy, které se vyskytují na špatně izolovaných, chladných stěnách. Zkuste v běžném domě postavit skříň těsně k vnější stěně – během pár let se na ní objeví plíseň.

Větší množství izolace potřebné při stavbě pasivního domu samozřejmě představuje také zvýšené náklady. Ty jsou však vyváženy nejen výraznými úsporami za vytápění, ale také uživatelským komfortem souvisejícím s rovnoměrnou distribucí tepla v interiéru a příjemným pocitem z rovnoměrně teplých povrchů.

Když izolace dům kompletně utěsní, dá se v něm vůbec dýchat?

---

Běžné tepelněizolační materiály nejsou těsnější než běžná stěna nebo zeď. Průchod tepla stěnou nezpůsobuje proudění vzduchu, ale přenos tepla z molekuly do molekuly. V jakémkoliv domě jsou stěny i bez izolace natolik těsné, že výměna vzduchu stěnou by byla pro zdravý vnitřní vzduch nedostatečná. Výměnu vzduchu zajišťuje vždy pouze větrání, v minulosti spárami a netěsnostmi stěn či oken, později otevřenými okny a v současné době řízenou výměnou vzduchu pomocí ventilačního systému, který je nezbytnou součástí pasivního domu. Správně použitá izolace zvyšuje účinek akumulace tepla. Nejde ale o nic nového – pod peřinou (izolací) zůstane termofor (ohřívací lahev) déle teplý! Význam akumulace tepla se často přeceňuje. Zkušenosti potvrzují to, co stavební fyzika tvrdí již dlouho: Na spotřebu energie a tepelný komfort má mnohem větší vliv kvalitní izolace než schopnost akumulace. Platí to i v přírodě – ptáci se proti chladnému vzduchu brání načechráním peří.

Pasivní dům izolovat a těsnit

Ne všechny tepelněizolační materiály jsou vzduchotěsné, některými může dokonce vzduch volně proudit, například minerální vlnou nebo celulózou. Vedle izolace proti únikům tepla musí být ale vnější stavební části trvale vzduchotěsné z dalších důvodů:

• Jakékoliv netěsnosti představují riziková místa pro vznik poruch vlivem kondenzující vlhkosti.
• Nejen objem, ale také směr nechtěné výměny vzduchu kolísá, takže někdy do interiéru nemusí proudit zvenku žádný vzduch.
• Směr proudění vzduchu je velmi často nevýhodný, stejně tak nevyrovnaný průběh větrání netěsnostmi během roku – nejvyšší je během chladného období. Kromě kvalitní izolace proto musí být na všech vnějších částech pasivního domu provedena pečlivě naplánovaná a správně instalovaná vzduchotěsná vrstva. Ve zděných a betonových konstrukcích je zajištěna kompaktní vnitřní omítkou, ve dřevostavbách se většinou jedná o tenkou fólii, která probíhá za uzavřeným vnitřním pláštěm, s nímž je pečlivě spojena. Vzduchotěsná vrstva nemá žádné nevýhody. V pasivním domě je čerstvý vzduch vždy zajištěn nuceným větráním. Také hospodaření s vlhkostí probíhá řízeně, protože použité stavební prvky nejsou difuzně těsné, takže vodní pára může v malém, pro konstrukci neškodném množství prostupovat z interiéru ven.

Můžou stěny pod tlustou vrstvou izolace vůbec „dýchat"?

---

Izolované stěny „nedýchají" více ani méně než jiné stěny. Za „dýchání" označujeme schopnost odvádět vlhkost ven z interiéru. Běžné tepelněizolační materiály tuto funkci nijak neomezují, protože jsou relativně difuzně otevřené (kromě pěnového skla). Význam transportu vlhkosti stěnami je však minimální – převážná část vlhkosti vznikající v interiéru se odvádí větráním (94–99 %). Ani zcela parotěsná stěna by se proto „nepotila".

Využití sluneční energie u pasivního domu

Okna pasivního domu fungují jako solární kolektory: pasivně získaná sluneční energie je důležitou součástí celkové energetické bilance. Od března do listopadu bývá zpravidla dostatek slunečního svitu pro pokrytí tepelné potřeby, ve zbývajícím období, od prosince do února, kdy je během středoevropské zimy intenzita slunečních paprsků nízká nebo dokonce úplně chybí, dům vytápí záložní zdroj. Pasivní domy jsou proto závislé na nejlepších oknech, která jsou dnes k dispozici:

• Nízké tepelné ztráty: V úvahu připadá pouze tepelněizolační trojvrstvé zasklení s hodnotou U nižší než 0,8 W/m²K.
• Ztráty rámem okna musí být co nejmenší, používají se proto profily s tepelnou izolací vyvinuté speciálně pro pasivní domy.

Pro zajištění solárních zisků je třeba dbát na vhodnou orientaci oken (pro zimní měsíce je ideální jih) a absenci prvků způsobujících stínění (jehličnaté stromy, budovy, balkony, přesahy střechy apod.).

obr.: Pro zajištění solárních zisků je u pasivního domu třeba dbát na vhodnou orientaci oken (pro zimní měsíce je ideální jih) a absenci prvků způsobujících stínění. Foto: E Green Group

Kvalitní okna používaná pro pasivní domy mají řadu příjemných vedlejších benefitů:

• I během nejchladnější zimní noci neklesne jejich povrchová teplota pod 17 °C a také v jejich okolí je příjemná teplota. Jde o jeden z rozhodujících předpokladů pro existenci pasivního domu, jinak by bez běžného systému vytápění dům nemohl fungovat.
• Za běžného provozu na takových oknech nikdy nekondenzuje vlhkost.
• Během slunečného dne stoupne teplota vnitřního povrchu oken vysoko nad teplotu vzduchu a okna tak fungují jako solární vytápění.

obr.: Okna fungují v pasivním domě jako solární kolektory. V zimě jimi musí proudit sluneční paprsky do interiéru bez překážek, naopak v létě je třeba bránit přehřívání nejlépe pasivním stíněním jako v tomto případě, kdy stín zajišťuje přesah střechy. Foto: Vize Atelier

Větrání a zpětné získávání tepla v pasivním domě

Protože člověk potřebuje ke svému životu dýchat vzduch s náležitým složením, jsou pasivní domy vybaveny systémem nuceného větrání, jehož úkolem je kontinuální zásobování obytných prostor čerstvým vzduchem v dostatečném množství. Přísun vzduchu lze fyzicky vnímat u výústků větracího systému v každé místnosti, zatímco „vydýchaný" vzduch je odváděn koupelnou a kuchyní ven z domu.

Všechny obytné prostory jsou tak průběžně zásobovány čerstvým vzduchem bez toho, aby kvůli tomu bylo třeba otevírat okna (a připravovat se o teplo). Na rozdíl od přiváděného čerstvého vzduchu se vyčerpaný vzduch odvádí z prostor, kde nejčastěji vzniká, tedy z koupelen, toalet a kuchyně. Díky řízenému proudění vzduchu se pachy a vodní pára omezují na tyto prostory, z nichž jsou rychle odsávány. V domě je čerstvý vzduch, aniž by bylo třeba otevírat okna. To ale neznamená, že si okna nemůžeme otevřít, pouze je třeba mít na paměti, že v zimě při větrání okny přicházíme o teplo a že při větrání okny je zpětné získávání tepla (rekuperace) neúčinné.

Nucené větrání samozřejmě potřebuje pro svůj provoz elektřinu. Větrací jednotky jsou ale úsporná zařízení, která ušetří víc nákladů na vytápění, než kolik samy spotřebují pro svůj provoz. Větrací jednotky jsou na vstupu venkovního vzduchu vybaveny kvalitními filtry, jejichž úkolem je zachytit prachové částice a zabránit jim vstupu do systému. Speciální filtry dokáží zachytit i pylové částice, což může být důležité pro alergiky.

obr.: Grafické znázornění fungování větrací jednotky se zpětným získáváním tepla. Ilustrace: Centrum pasivního domu

Doplňkové zdroje tepla v pasivním domě

Pasivní dům není energeticky nulový dům, proto se v nejchladnějších zimních dnech neobejde bez doplňkového zdroje tepla. Ten může být umístěn prakticky kdekoliv, protože teplo bude po celém domě rozvádět nucené větrání spolu s čerstvým vzduchem. Tepla je třeba skutečně málo, protože dům díky velmi kvalitní izolaci vychládá velmi pomalu.

Přesto je důležité zdroj tepla v zimě nevypínat ani v případě, že odjíždíme například na dovolenou – dům by vychladnul a po návratu by se vyhřál velmi pomalu, protože doplňkový zdroj tepla není na rychlý náběh teploty dimenzován. S prvními jarními dny, kdy slunce opět začne interiér vyhřívat, lze doplňkový zdroj tepla opět trvale vypnout.

Autor článku Mgr. Markéta Kristová

Nejnovější články autora

Hodnocení uživatelů: 0 / 0
Líbil se Vám článek?00