Pasivní domy

Sborník, ktreý se přibližuje pasivní domy obecně, architektonická a technická řešení, rekonstrukce podle zásad konceptu pasivního domu, pasivní stavby občanského vybavení, inovativní výrobky a technická řešení, výpočty, měření a statistiky.

Pasivní domy 2008




Publikace je určena pro poradenskou činnost a je zpracována z dotací Státního
pogramu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro rok
2008 – část A – Program EFEKT
Název Pasivní domy 2008

Vydavatel




Jan Bárta, Juraj Hazucha
Editor publikace

Ing. Alena Povolná, Rosice u Brna
Překlad
BOKS s.r.o., Česká 76, 664 31 Lelekovice

Alžběta Hanzlová
Titulní strana

první, 2008
Vydání

Text publikace neprošel redakční ani jazykovou úpravou.

Kopírování jednotlivých příspěvků je možné jen se souhlasem autorů.

ISBN 978-80-254-2848-1
 OBSAH

Obsah
1. Obecně o pasivních domech
Hana Urbášková
Kvalita pasivního domu 10
Andrea Berndgen-Kaiser
Passivhäuser in Nordrhein-Westfalen, BRD – Evalui erung der Bauweise und
materialien, des Energieverbrauchs und der Bewohnerzufriedenheit 17
Pasivní domy v Severním Porýní-Vestfálsku, SRN – Evaluace technologie
výstavby a použitých materiálů, energetické spotřeby a celkové spokojenosti
uživatelů těchto domů 23
Martin Růžička
Stavba pasivní dřevostavby, zkušenosti z praxe 29
Martin Zizka
Passivhaus hautnah erleben – gesammelte Erfahrungen von 1.111 Personen
welche Passivhäuser getestet haben 36
Pasivní dům na vlastní kůži – sebrané zkušenosti 1.111 osob, které si pasivní
domy vyzkoušely 40
Josef Chybík
Průzkum subjektivního hodnocení mikroklimatu pasivního domu 44
František Macholda
Vliv lidského faktoru na energetickou náročnost budov 51
Petr Morávek, Jan Tywoniak
Environmentální a energetické hodnocení dřevostaveb v pasivním standardu 54
Bjørn Kierulf
Ekologická výstavba EPD 62
Christian Steiner
soul001 – 3 Jahre Leben im Passivhaus 69
soul001 – 3 roky života v pasivním domě 72
Ernst Michael Jordan
Über die Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern 75
Pasivní domy z hlediska hospodárnosti 77

2. Architektonická a technická řešení pasivních domů
Patricie Taftova
Wohnhausanlage Schellenseegasse, Wien 80
Bytový dům Schellenseegasse, Vídeň 86




3
PASIVNÍ DOMY 2008

Jan Růžička, Radek Začal
Nízkoenergetický rodinný dům v Roztokách u Prahy – prak tické zkušenosti z
realizace dřevostavby, porovnání s návrhem 92
Michael Graf
Architektonischer und technischer Minimalismus – ein best-practise Beispiel eines
Einfamilienpassivhauses 98
Architektonický a technický minimalismus – ukázkový pří-klad pasivního rodinného
domu 104
Peter Jackanin, Eugen Nagy
Do akej miery môže byť pasívny dom zároveň aj udržateľnou stavbou? 110
Aleš Brotánek, Stanislav Paleček
Difuzně otevřené skladby pasivních dřevostaveb a jejich kontrola nejen Blower-
door testem 117
Jan Řežáb
JRD – realizace nízkoenergetických a pasivních bytových domů 2008 128
Martin Krč
Pasivní dům v Letovicích II 135
Pavel Rydlo
Energeticky úsporný rodinný dům „Pod Strání“ – komplexní využití grafitových
izolantů EPS 137

3. Rekonstrukce podle zásad konceptu pasivního domu
Jürgen Wurdinger
Umbau und Sanierung Kindertagesstätten Straße Usti-nad-Labem 47und 49 des
Kinder-, Jugend- und Familienhilfe e.V Chemnitz 140
Dostavba a sance školky na pasivní standard v Chemnitz 144
Barbara Wörndle, Oscar Stuffer
Grenzen und Chancen der Sanierung: Faktor 10 148
Hranice a šance rekonstrukcí: Faktor 10 153
Aleš Brotánek, Karel Srdečný
Návrh pasivace rekonstrukce financované z veřejných rozpočtů – problémy při
motivaci politiků, řešení návrhu, financování i auditu 158
Jan Norrmann
Von der Idee bis zur Mieterbroschüre: Passivhausmodernisierung Röttgerstraße in
Hannover 165
Od nápadu k brožuře pro nájemníky: modernizace formou pasivního domu,
Röttgerstraße v Hannoveru 171
Elokhov Alexander, Thomas Knecht
Passivhaus Ratmirovo in Moskau 177


4
 OBSAH

Pasivní dům Ratmirovo v Moskevské oblasti 183
Monika Burger, Thomas Knecht
Faktor 10 Modernisierung – Neuschwansteinblick 190
Modernizace s faktorem 10 – Neuschwansteinblick 195
Werner Haase
Ganzheitliche und energetische Sanierung des Bürogebäudes Werner-von-
Siemens-Straße 41-43 in Erlangen mit Passivhauskomponenten 199
Komplexní a energetická sanace kancelářského objektu ve městě Erlangen,
Werner-von-Siemens-Straße 41-43, s využitím prvků pasivních domů 205
Tamás Csoknyai, Andreas Hermelink
SOLANOVA – Meilenstein für die energetische Sanierung des osteuropäischen
Plattenbaubestandes mit Passivhausphilosophie 211
SOLANOVA – milník na cestě energetické sanace panelových domů ve východní
Evropě v duchu filozofie pasivních domů 213

4. Pasivní stavby občanského vybavení
Ursula Schneider, Gregor Rauhs
energy BASE – Passivbürogebäude mit Schwerpunkt erneuerbare Energien und
Nutzerkomfort 216
energy BASE – pasivní administrativní budova s důrazem na obnovitelné energie a
uživatelský komfort 222
Ernst Michael Jordan
B² – das Null.Energie.Büro 228
B² – das Null.Energie.Büro: kancelář s nulovou spotřebou energie 234
Aleš Brotánek
Pasivní mateřská školka ve Slivenci 240
Ludwig Rongen
ZUKUNFTSWEISENDER STÄDTEBAU am Beispiel "Wohnquartier Obertor" in
Schmalkalden (Thüringen/Germany), CARITAS-HAUS Neuwerk –
Erfahrungsbericht aus dem ersten Altenpflegezentrum im Passivhausstandard in
Europa 245
PERSPEKTIVNÍ URBANISMUS na příkladu obytné čtvrti Obertor ve městě
Schmalkalden (Durynsko, Německo), CHARITNÍ DŮM v Neuwerku – zpráva o
zkušenostech z prvního evropského domova pro seniory ve standardu pasivního
domu 254
Kateřina Mertenová
Ukázky pasivního stavění v Horním Rakousku 262
Johannes Kislinger
Gute Luft macht Schule. Macht die Passivhaussanierung Schule? 264
Dobrý vzduch dělá školu – dělá školu i rekonstrukce na pasivní standard? 266

5
PASIVNÍ DOMY 2008

5. Inovativní výrobky a technická řešení
Reinhard Weiss
Vergleichende Untersuchung verschiedener Strategien zur Optimierung der
Raumluftfeuchte 270
Srovnávací studie různých strategií pro optimalizaci vlhkosti v interiéru 276
Eberhard Paul
Beurteilungskriterien für die Qualität eines Wärmerückgewinnungsgerätes 282
Kriteria pro posuzování kvality jednotek s rekuperací tepla 288
Vajda József
Luftkollektor integriert in das Lüftungssystem der Passivhäuser 294
Vzduchový kolektor integrovaný do větracího systému pasivních domů 296
Kamil Staněk
Fotovoltaika pro PD Koberovy v souvislostech 298

6. Výpočty, měření, statistiky
Jürgen Schnieders
Das Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) des PHI 306
Nástroj pro projektování pasivních domů (PHPP) 314
Jan Tywoniak
Metodika hodnocení rodinných domů s velmi nízkou
potřebou tepla na vytápění 322
Jiří Novák
Možnosti praktického využití výpočtu potřeby tepla na vytápění 331
Pavel Kopecký, Kamil Staněk, Jan Antonín
Přesvědčivost výsledků výpočtu potřeby tepla na vytápění pasivních domů 337
Lorant Krajcsovics
Pasívny dom v klimatických podmienkach Slovenska 345
Claus Kahlert
Ein rationaler Ansatz für die Definition des Passivhauses bei gewerblicher
Nutzung 351
Racionální přístup k definici pasivního domu pro podnikání 357
Stanislav Karásek
Specializace, jako prostředek eliminace chyb v návrhu
a realizaci pasivních domů 363
Roman Šubrt, Pavlína Zvánovcová
Lineární tepelné mosty 365
Miloš Kalousek
Eliminace tepelného mostu ve styku vnitřní stěny s podlahou na terénu 367


6
 OBSAH

Miloš Kalousek, Lukáš Hejný
Lineární činitel prostupu tepla připojovací spáry okenních výplní 373
Andreas Hermelink
Lebenszykluskostenanalyse unter Berücksichtigung externer Kosten für
Herstellung und Betrieb: Passivhaus kontra Niedrigenergiehaus 375
Analýza nákladů v životním cyklu pasivního a nízkoenergetického domu z pohledu
externích nákladů na jejich pořízení a provoz 377
Martin Jindrák
Vnitřní prostředí EPD - zkušenosti z čtyřletého provozu 379




7
PASIVNÍ DOMY 2008




8
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH



Pasivní domy 2008
1. Obecně o pasivních domech
Hana Urbášková
Kvalita pasivního domu 10
Andrea Berndgen-Kaiser
Passivhäuser in Nordrhein-Westfalen, BRD – Evalui erung der Bauweise und
materialien, des Energieverbrauchs und der Bewohnerzufriedenheit 17
Pasivní domy v Severním Porýní-Vestfálsku, SRN – Evaluace technologie
výstavby a použitých materiálů, energetické spotřeby a celkové spokojenosti
uživatelů těchto domů 23
Martin Růžička
Stavba pasivní dřevostavby, zkušenosti z praxe 29
Martin Zizka
Passivhaus hautnah erleben – gesammelte Erfahrungen von 1.111 Personen
welche Passivhäuser getestet haben 36
Pasivní dům na vlastní kůži – sebrané zkušenosti 1.111 osob, které si pasivní
domy vyzkoušely 40
Josef Chybík
Průzkum subjektivního hodnocení mikroklimatu pasivního domu 44
František Macholda
Vliv lidského faktoru na energetickou náročnost budov 51
Petr Morávek, Jan Tywoniak
Environmentální a energetické hodnocení dřevostaveb v pasivním standardu 54
Bjørn Kierulf
Ekologická výstavba EPD 62
Christian Steiner
soul001 – 3 Jahre Leben im Passivhaus 69
soul001 – 3 roky života v pasivním domě 72
Ernst Michael Jordan
Über die Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern 75
Pasivní domy z hlediska hospodárnosti 77




9
PASIVNÍ DOMY 2008

Kvalita pasivního domu
doc. Ing. arch. Hana Urbášková, Ph.D., FA VUT v Brně
Poříčí 5, 630 00 Brno
tel: 604 229 540, e-mail: urbaskova@fa.vutbr.cz

1. Úvod
Velmi často se setkávám s otázkou, co stále řešíme na seminářích o pasivních do-
mech, protože pasivní dům je již vyřešen a v zahraničí se zcela běžně staví. Pravdou
je, že v zahraničí začali s výstavbou nízkoenergetických domů již v devadesátých
letech, ale přesto se jejich ekologické, technické a energetické aspekty stále vyvíjí.
Zlepšují se samotné stavební konstrukce, systém zateplení, vytápění, větrání, vzni-
kají nové stavební materiály a technologické systémy jsou stále více propracovaněj-
ší. Postupně se dospělo k domům, které nespotřebují téměř žádnou energii.
Výše uvedená otázka svědčí o tom, že v České republice je prozatím situace jiná.
Laická i odborná veřejnost je málo informovaná a většina stavebníků a bohužel i sta-
vebních firem se domnívá, že vytvoření pasivního domu spočívá jen v použití větších
tloušťek tepelné izolace. Tento omyl vede k řadě špatně postavených drahých domů,
které neplní funkci pasivního domu a odrazují tak často ostatní stavebníky od „netra-
dičního“ řešení. Abychom předešli těmto i jiným chybám při výstavbě, musíme být
připraveni k diskusi na toto téma, o kterém se domníváme, že ho chápeme, že mu
rozumíme, ale čím blíž se tomuto tématu blížíme, tím víc zjišťujeme, že neexistují
univerzální řešení. Každá stavba pasivního domu je svým způsobem experimentální,
odlišuje se od ostatních pasivních staveb o řadu individuálních výkonů a vyžaduje
individuální řešení.
Návrh pasivního domu je ovlivněn stavebním pozemkem a jeho orientací vůči světo-
vým stranám. Klimatické a topografické podmínky lokality, ovlivňují osazení objektu
do terénu, tvar budovy, její objem, velikost povrchu, velikost ochlazovaných ploch
obvodového pláště a mají vliv na snížení energetické náročnosti domu. Obecně lze
říci, že úspory energetické lze jednoduše získat již správným urbanistickým a archi-
tektonickým řešením, využívající pasivní sluneční energii.
V současné době jsou pro výstavbu domů s minimálním nárokem na vytápění velmi
oblíbené stavby ze dřeva se suchou technologií výstavby. Ve svém příspěvku vychá-
zím z předpokladu, že čtenář je obeznámen se zásadami navrhování pasivních dře-
vostaveb a chtěla bych upozornit na časté chyby při výstavbě. Na tyto chyby chci
upozornit i přesto, že existuje celá řada pozitivních příkladů, které však nelze jedno-
duše přejímat. Pasivní stavba je vždy individuální, kde vše souvisí se vším a i malé
rozdíly a chyby v řešení, mohou ve výsledku způsobit velké problémy. Abychom se
nedopustili případných chyb, je zapotřebí o výskytu možných chyb vědět. Letos jsem
dokončila realizaci dřevostavby v pasivním standardu, a proto bych se chtěla podělit
o zkušenosti, kterých chyb a vad jsem se musela vyvarovat a na fotografiích ukázat
způsob řešení, který jsem použila u svého domu (poznámka: údaje o stavbě jsou

10
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

zveřejněny ve sborníku konference Pasivní domy 2007 a ve sborníku konference
Zdravé domy 2007).

2. Chyby a vady při výstavbě pasivní dřevostavby

2.1. Tepelná izolace
Obecně je známo, že veškeré stavební konstrukce (obvodové stěny, střecha, podla-
ha nad terénem atd.) musí být navrženy s ohledem na vysokou tepelnou ochranu
s dosaženým součinitelem prostupu tepla konstrukce U < 0,15 W/m2K. Málo staveb-
níků i projektantů se však zabývá výpočtem bilance zkondenzované páry, aby nedo-
šlo ke kondenzaci páry uvnitř konstrukce. Pozornost je potřeba věnovat také výběru
materiálu tepelné izolace a skladbě jednotlivých vrstev. Správně vyřešená difúzně
otevřená konstrukce musí mít jednotlivé vrstvy sendviče řešeny tak, aby difúzní od-
por jednotlivých vrstev sendviče směrem ven klesal a současně aby jejich tepelně
izolační schopnost byla směrem ven co nejvyšší.
U difúzně otevřených stěn, kde je používána jako parozábrana OSB deska je nutno
při výběru OSB desky přihlížet k jejímu koeficientu difúzního odporu páry ÎĽ. Při mon-
táži je zapotřebí spoje OSB desky s pérodrážkou tmelit butylkaučukovým tmelem
a přelepit páskami, které zajistí konstrukci i potřebnou vzduchotěsnost.
Často se setkáváme s řešením, kdy je tepelná izolace vkládána mezi dvě OSB desky
a v nejhorším případě je fasáda tvořena polystyrenem s omítkovinou. Taková stěna
nemůže dýchat a vzlínající vlhko nebo difúzní pára způsobuje snížení vnitřní povr-
chové teploty konstrukce podporující vznik plísní, výskyt biologických škůdců a růst
dřevokazných hub, čímž poškozuje dřevěnou konstrukci a může způsobit její degra-
daci. Zvýšená vlhkost materiálu způsobuje také objemové změny dřevěné konstrukce
a zvýšení její hmotnosti snižuje její statickou únosnost a životnost. Důležitou součás-
tí kvalitní tepelné izolace obvodového pláště a zejména střech je kvalitní provedení
difúzní folie, která zamezuje pronikání chladného větru do tepelné izolace a chrání ji
před případným zatékáním srážkových vod. Důležité je, aby nedošlo k záměně hor-
ního a spodního líce folie při jejím pokládání.




Obr. 1 Tepelná izolace spodní stavby a základů, do nezámrzné hloubky 1m z extrudovaného polysty-
renu, který je odolný proti zemní vlhkosti.
Obr. 2 Detail přichycení venkovní difúzní fólie střešní izolace k dřevěné kontrukci obvodového pláště.
Obr. 3 Pečlivě provedená izolace obvodové stěny tl. 35 cm. Skladba interiér-exteriér: 5 cm mezi OSB
deskou-parobrzdou a sádrokartonem + 14 cm mezi nosnými sloupky + 16 cm v předsazené konstrukci.


11
PASIVNÍ DOMY 2008

2.2. Tepelné mosty
Významnou roli při zateplení domu hraje kvalita provedené práce. Sebevětší tloušťka
tepelné izolace ztrácí smysl, pokud je provedena ledabyle a mezi izolací a nosnými
konstrukcemi vzniknou vzduchové mezery, které vytváří tepelné mosty. Do těchto
spár se dostává při nedokonalém a netěsném provedení parozábrany vlhký vzduch
z interiéru. Tepelné mosty vznikají i při nedokonalém řešení prostupů komínových
těles, větrání kanalizačního potrubí a prostupů elektroinstalace. Je zapotřebí prostu-
py omezit na nezbytně nutné, dokonale je utěsnit a u elektroinstalace použít vzdu-
chotěsné krabice.
Porovnáme-li součinitel prostupu tepla U = 0,7 – 0,6 W/m2K okna zaskleného troj-
sklem s obvodovou zdí, kde součinitel prostupu tepla U je menší než 0,15 W/m2K,
musíme si přiznat, že oknem uniká velké množství energie. Proto je zapotřebí věno-
vat oknům při návrhu pasivního domu velkou pozornost. Kromě součinitele prostupu
tepla (U) sledujeme také celkovou propustnost solárního záření skla (g) a světelnou
prostupnost zasklení (Ď„s).




Obr. 4 Okna s trojitým převážně pevným zasklením. Podhled stropu vyplněný tepenou izolací.
Obr. 5 Netěsnosti ve stavební konstrukci musí být ošetřeny vhodnými těsnícími páskami.
Obr. 6 Montáž integrovaného systému teplovzdušného vytápění a řízeného větrání s rekuperací tepla.

Při správném plánování můžeme využít sluneční zisky, které tepelné ztráty domu
výrazně snižují a přispívají ke zlepšení energetické bilance budovy a ke snižování
nákladů na vytápění. Proti přehřívání je zapotřebí okna v létě opatřit zastíněním. Ok-
na s účinnou tepelnou izolací nejsou zbytečným komfortem, ale stávají se nezbytnos-
tí. Výběru firmy, která bude okna vyrábět a provádět jejich montáž je zapotřebí věno-
vat patřičnou pozornost a zajistit při jejich montáži technický dozor, aby se zabránilo
nesprávnému osazení a tím vzniku tepelných mostů a netěsnosti.
Tepelným mostům je zapotřebí se vyvarovat i při řešení venkovních konstrukcí jako
jsou balkóny, pergoly a podobně. Přerušení tepelného mostu dosahujeme buď použi-
tím konstrukčních prvků SCHÖCK nebo řešením konstrukcí odděleně od konstrukce
domu. Zamezení vzniku tepelného mostu je také potřebné u styku obvodové stěny se
základovým pasem, který je proto opatřen tepelnou izolací odolnou proti zemní vlh-
kostí (extrudovaný polystyren) do nezámrzné hloubky cca 1 m. Stejně důležité je,
i z hlediska povrchových teplot a rizika výskytu plísní, řešení detailu napojení obvo-
dové stěny stavby ze dřeva na železobetonovou stropní desku, která musí být po
obvodu opatřena tepelnou izolací.


12
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH




Obr. 7 Konstrukce konzoly s přerušeným tepelným mostem systémem Schöck.
Obr. 8 Konstrukce ochozu je řešena samostatnou konstrukcí s nosníky s přerušeným tepelným mos-
tem.
Obr. 9 Detail konzoly po zateplení a detail stykové spáry mezi spodní stavbou a obvodovou stěnou
dřevostavby.

2.3. Provětrávání konstrukce
Dřevo je organická hmota a jako taková musí dýchat. Proto nezbytnou součástí dře-
vostaveb je zajištění odvětrání obvodových stěn a střešního pláště. Ty jsou řešeny
jako difúzně otevřené a pomocí samočinně proudícího vzduchu je veškerá vlhkost
z konstrukce odváděna ven a tím zajišťován její suchý stav. U obvodových stěn je
tento problém vyřešen odvětranými fasádními systémy.




Obr. 10 Difúzně otevřená obvodová stěna s odvětrávanou dřevěnou fasádou.Detail okna.
Obr. 11 Dvouplášťová střecha je odvětraná vzduchovou mezerou 10 cm a 2 větracími hlavicemi Lo-
manky.
Obr. 12 Příčky z nepálených cihel a hliněné omítky udržují stálé tepelně vlhkostní mikroklima.

U střech je možné odvětrávání zajistit pomocí dvouplášťové střechy se vzduchovou
mezerou. Při dnešních střechách s nízkým sklonem do 10 stupňů je zapotřebí tuto
vzduchovou mezeru správně nadimenzovat, včetně nasávacích a odváděcích otvorů,
aby fungoval tzv. komínový efekt. Tato skutečnost je velmi často podceňována.
Vzduchová mezera o výšce 3 cm s nasávacími a odváděcími otvory opatřenými síť-
kou proti hmyzu a ptákům, která snižuje účinnost až o 50 % je zcela nevyhovující.
Odvětrávací mezera musí odvádět nahromaděné teplo ve střeše ze slunečního záře-
ní, odvádět kondenzační vody tvořící se na rubové straně krytiny, odvádět proniklou
vlhkost z vnitřních místností a v našich podmínkách také zajistit rovnoměrné odtávání
sněhu. Nesprávná dimenze větrané vzduchové mezery a dimenze nasávacích a od-
váděcích otvorů bývá hlavní příčinou vzniku kondenzace. Problém nárazové ranní
kondenzace na spodním líci horního střešního pláště dvouplášťové střechy vyřešíme


13
PASIVNÍ DOMY 2008

u hydroizolačních pásů nebo hydroizolačních fólií zateplením horního pláště. Pro
zlepšení odvětrávání střechy můžeme použít větrací hlavice Lomanko.

3. Zajištění a ověření kvality stavby
Snížení energetické náročnosti se docílí co nejvyšší termickou kvalitou budovy. Bu-
dova působí jako termální zásobník, který nesmí ztrácet teplo. Proto je nutné zajistit
nejen účinnou tepelnou izolaci budovy, ale a její vysokou vzduchotěsnost, aby nedo-
cházelo k úniku tepla z budovy a zároveň do ní v zimě nepronikal za větrného počasí
chladný vzduch. Netěsnosti ve stavební konstrukci významně ovlivňují nejen tepelné
ztráty, ale i povrchové teploty, vlhkostní režim skladeb a vzduchovou neprůvzduš-
nost. Aby bylo zajištěno v takové vzduchotěsné budově zdravé vnitřní prostředí je
nutné v ní instalovat účinný systém větrání. Nejvhodnější je použít integrovaný sys-
tém teplovzdušného vytápění a řízeného větrání s rekuperací tepla, který nejen vý-
znamně ovlivňuje kvalitu vnitřního prostředí, snižuje skutečné tepelné ztráty objektu,
ale také významně přispívá k ochraně dřevěných konstrukcí proti biologickým škůd-
cům.
Ověření kvality vzduchotěsnosti objektu se provádí pomocí Blower door testu
(zkouška průvzdušnosti). Test se provádí před zakrytím vzduchotěsných vrstev, aby
se odhalené vady daly opravit. Ke kvantifikaci průtoků netěsnostmi se používá mik-
roanemometr a pomocí stavební termografie se hledají skryté vady v těsnosti. Hod-
nota průvzdušnosti obálky budovy by neměla být větší než n50 < 0,6 h-1. To zname-
ná, že ventilátorem nainstalovaným místo dveří může protékat nejvýše 0,6 objemu
budovy za hodinu při podtlaku 50 Pa uvnitř domu. Pro kontrolu kvality celého díla se
po dokončení stavby provádí ještě jednou měření.




Obr. 13 Instalace zařízení ve vstupních dveřích pro Blower door test.
Obr. 14 Pečlivě provedené těsnění kolem oken pro zajištění potřebné vzduchotěsnosti. Spoje OSB
desky s pérodrážkou (parobrzda) jsou zatmeleny butylkaučukovým tmelem a přelepeny páskami.
Obr. 15 Naměřená netěsnost okenní spáry.

Ověření kvality tepelné ochrany budovy se provádí pomocí stavební termografie.
Pomocí infrakamery (termovize) lze měřit povrchové teploty uvnitř i vně budovy a tím
lokalizovat výskyt tepelných mostů a řešit jejich opravu. Pro správné změření objektu
jsou velmi důležité klimatické podmínky během kterých se měření provádí a vlastní
příprava měření. Termografické měření je nutné provádět v zimním období, většinou
v ranních hodinách bez vlivu slunečního záření, a to po dobu 12 hodin před začát-


14
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

kem měření. Dalším důležitým faktorem je zajištění minimálního teplotního rozdílu
mezi exteriérem a interiérem 10 K lépe 20K a to po dobu 24 hodin před měřením.




Obr. 16, obr. 17, obr.18 Termografické měření vnějších povrchů jižního nedokončeného obvodového
pláště budovy. Výplně otvorů, i když jsou z velmi kvalitních oken s trojskly (U = 0,6 W/m2K), vykazují
oproti obvodové stěně (U = 0,15 W/m2K) větší únik tepla.

Jedním z hlavních ukazatelů kvality pasivní dřevostavby je zajištění kvalitního zdravé
vnitřního prostředí pro uživatele domu. Velký důraz je kladen na výběr nejvhodněj-
ších materiálů a to nejen pro samotnou konstrukci stavby, ale i pro jednotlivé kompo-
nenty. Dřevo, jako ekologický stavební materiál, je velmi vhodné pro výstavbu pasiv-
ních domů. Pro zlepšení akumulačních schopností dřevostavby je možné použít
v interiéru domu nepálenou hlínu (akumulační stěny, příčky, výplňové zdivo, omítky),
která pro svoji akumulační schopnost a schopnost udržet konstantní vlhkost napo-
máhá udržovat v domě ideální mikroklima.
Nezbytnou podmínkou pro zaručení kvality domu je aktivní spolupráce projektanta,
investora, stavebního dozoru a prováděcích firem. Pasivní dům bude fungovat pouze
tehdy, pokud bude komplexně a odborně zpracovaný nejen návrh domu, ale i odbor-
ně provedena samotná stavba. Architekt by měl již v první fázi návrhu přizvat ke spo-
lupráci také tepelného technika, stavebního fyzika a statika, aby spolu mohli zkoordi-
novat rozdílné požadavky svých profesí. V další fázi doporučuji vzájemnou spolupráci
projektanta s prováděcí firmou, aby se před zahájením stavby vyjasnila proveditel-
nost stavebních detailů, předešlo se tak vzniku tepelných mostů a zajistila se vzdu-
chotěsnost (1).




Obr. 19 Konstrukce dřevostavby, technologie Bova-nail.
Obr. 20, obr 21 Jižní obvodová stěna má velkou prosklenou plochu pro zachycení maxima sluneční-
ho záření. Pro letní zaclonění slouží žaluzie a popínavá zeleň.

4. Literatura
(1) Urbášková,H.: Výstavba dřevostavby v pasivním standardu, In: Sborník konfe-
rence „Zdravé domy 2007“, VUT FA Brno 2007, ISBN 978-80-214-3360-1

15
PASIVNÍ DOMY 2008

Abstrakt – Qualität des Passivhauses
Für den Bau von Häusern mit minimalen Heizungsansprüchen sind derzeit die mit
trockener Bautechnologie gebauten Holzhäuser sehr populär geworden. Ich gehe in
meinem Beitrag von der Voraussetzung aus, dass der Leser mit den Entwurfsprinzi-
pien der Passivholzbauten vertraut ist. Daher möchte ich bloss auf die Fehler auf-
merksam machen, die bei dieser Bauweise oft vorkommen. Ich mache auf diese
Fehler aufmerksam, da es zwar zahlreiche positive Beispiele gibt, man kann sie al-
lerdings nicht so einfach übernehmen. Das Passivhaus ist immer einzigartig, wo alles
mit allem zusammenhängt und wo auch geringe Gestaltungsunterschiede und –
fehler im Endeffekt grosse Probleme verursachen können. Um allfällige Fehler zu
vermeiden, muss man von ihnen wissen.
Ich habe selbst in diesem Jahr ein Holzhaus im Passivstandard fertiggebaut und
möchte daher meine Erfahrungen teilen, indem ich insbesondere auf die potenziellen
Fehler hinweise, denen ich als Projektantin, technische Aufsicht sowie Bauherrin in
einer Person hätte begegnen können. Anhand von Photographien will ich die Gestal-
tungsweise meines Hauses vorführen (Anmerkung: die Angaben zum Bau sind im
Sammelband zu der Konferenz Passivhäuser 2007 und im Sammelband Gesunde
Häuser 2007 veröffentlicht worden).
Abschliessend muss ich feststellen, dass ein aktives Zusammenwirken zwischen
dem Projektanten, Bauherrn, Bauaufseher und den ausführenden Baufirmen die er-
forderliche Bedingung für die Qualität des jeweiligen Hauses ist, weil das Passivhaus
nur unter der Voraussetzung gut funktionieren kann, wenn nicht nur der Hausentwurf
komplex und fachgemäss erarbeitet ist, sondern auch wenn der Bauablauf fach-
gemäss sichergestellt wird.
Vor der Fertigstellung empfehle ich, Folgendes vorzunehmen:
• die Qualität der Luftdichtheit zu überprüfen,
• die Qualität des Wärmeschutzes zu überprüfen.
Die Überprüfung der Luftdichtheit der Bauanlage wird mit Hilfe des Blow door-Tests
(Prüfung der Luftdurchgängigkeit) vor der Verdeckung der Luftdichtschichten durch-
geführt, damit die entdeckten Fehler beseitigt werden können.
Die Überprüfung der Wärmeschutzqualität der Bauanalage wird mit Hilfe der Bau-
thermographie durchfegührt. Die Oberflächentemperaturen des Gebäudes werden
mit der Infrakamera (Thermovision) gemessen. Damit kann man allfällige Vorkom-
men von Wärmebrücken lokalisieren.




16
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Passivhäuser in Nordrhein-Westfalen, BRD
Evaluierung der Bauweise und materialien, des
Energieverbrauchs und der Bewohnerzufriedenheit
Dipl. Ing. Architektin Andrea Berndgen-Kaiser,
ILS (Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung gGmbH)
Karmeliterstraße 6, 520 64 Aachen
Tel.: 0049/241/409945-17, e-mail: Andrea.Berndgen-Kaiser@ils.nrw.de

1. Auswertung der Datenbank zu geförderten Passivhäusern in
NRW
Das Land Nordrhein-Westfalen (NRW) fördert seit 1999 den Bau von Passivhäusern
und nimmt in diesem Bereich zweifellos eine Vorreiterrolle in Deutschland ein. Das
ILS hat als Ressortforschungseinrichtung des nordrhein-westfälischen Bauministeri-
ums bis zum Regierungswechsel in NRW, bei dem die Förderung zum Wirtschafts-
ministerium wechselte, die Förderung durchgeführt und legt mit der vorliegenden
Studie eine umfangreiche Evaluierung der Ergebnisse vor.
Den ersten Teil der Untersuchung bildet eine Auswertung von Haustypen, Baukon-
struktion, Baustoffen und Bauwerkskosten von über 220 Projekten, deren Daten na-
ch Baufertigstellung und Erstellung der Verwendungsnachweise (zum Erhalt der För-
dermittel) in einer Access-Datenbank erfasst worden sind.
Insgesamt wurden in dem untersuchten Zeitraum (bis 2005) 1070 Wohneinheiten mit
700 WE im Passivhausstandard gefördert. Die Förderung wird als Zuschuss gewährt.
Sowohl Förderbedingungen als auch Förderhöhen werden jährlich angepasst. In den
ersten Jahren wurde die Förderhöhe in Bezug zur wärmeübertragenden Umfas-
sungsfläche eines Gebäudes, abhängig von der Gebäudekompaktheit, ermittelt. Seit
2004 erfolgt sie pauschal. Zurzeit beträgt die Förderung 3.500,- € pauschal pro Ein-
familienhaus (alle Haustypen) und 2.200,- € pro Wohneinheit in einem Mehrfamilien-
haus. Zudem wird die Lüftungsanlage mit 1.200,- € gefördert.

1.1. Bauweise und Baumaterialien
Mehr als die Hälfte der Wohneinheiten sind als Einfamilienhäuser errichtet worden,
27% als Reihenhäuser und nur 12% in Mehrfamilienhäusern. Insgesamt werden im
Passivhausstandard eher Maßnahmen von Einzelbaufamilien realisiert, dies doku-
mentiert sich in fast allen Ergebnissen der Auswahl von Baustoffen und Bauteilen. Da
Einzelbaufamilien, die ein Passivhaus errichten; dies meist aus ökologischer Über-
zeugung tun, fallen ihre Entscheidungen eher zugunsten ökologischer Alternativen
aus. So wurden Passivhäuser überwiegend in Holzbauweisen errichtet, der Anteil
liegt bei 59 % und damit weit über dem bundesdeutschen Durchschnitt von 13,2 %
(Baugenehmigungen 1994 – 2001). Mit geringeren Bauwerkskosten lässt sich dieses
Phänomen nicht erklären. Holzbauweisen stellten sich in der Untersuchung sowohl in
Bezug zur Wohnfläche als auch in Bezug zum Volumen als die teureren Bauweisen

17
PASIVNÍ DOMY 2008

im Vergleich zu Massivbauweisen heraus. Wesentliche Pluspunkte dieser Bauweise
liegen jedoch in den geringeren Konstruktionsdicken, da die Dämmung in den tra-
genden Konstruktionsteilen untergebracht werden kann und nicht additiv ergänzt
werden muss und in den im Vergleich zur Massivbauweise sicherlich immer noch
günstigeren Vorfertigungsbedingungen.
In den untersuchten Passivhäusern wurde als meist verwendeter Dämmstoff Zellu-
lose eingesetzt, gefolgt von Mineralfasern und Polystyrol.

Passivhaus
60,0%


50,0%
Anteil der Dämmstoffe




40,0%
Dämmung Wand
n = 126
30,0%
Dämmung Dach
4 9 ,2 % n = 122
4 2 ,6 %
20,0% 4 0 ,5 %
3 4 ,1%
2 5 ,4 %
10,0%
8 ,2 %
0,0%
Mineralfaser Polystyrol Zellulose


Abb. 1 Prozentuale Anteile der Verwendung von Dämmstoffen in Wand und Dach

Es wurden überwiegend gedämmte Holzfenster (52%) eingebaut, 33% Kunststoff-
fenster und 15% Holz-Alu-Fenster. Der Kostenvergleich von Holz- und Kunststoff-
fenstern zeigte überraschend einen Kostenvorteil für Holzfenster.

1.2. Baukosten und Förderung
Die Betrachtung der Förderhöhe im untersuchten Zeitraum zeigt eine prozentuale
Förderung der Passivhäuser von im Mittel 4,26 % der Bauwerkskosten. Die passiv-
hausbedingten Mehrkosten im Verhältnis zum gültigen Neubaustandard (EnEV)
konnten leider nicht ermittelt werden, weil keine vergleichbaren Daten von Gebäuden
im EnEV-Standard vorlagen. Hilfsweise wird eine Untersuchung des Passivhausin-
stituts herangezogen, die Mehrkosten von etwa 8 % der durchschnittlichen gesamten
Baukosten ausweist. Das bedeutet, dass zum Untersuchungszeitraum über die Hälf-
te der Mehrkosten durch die Förderung in NRW aufgefangen wurde.
Die Kosten der passivhausrelevanten Bauteile wie Fenster, Dämmung, Lüftungsan-
lage wurden prozentual zu den Bauwerkskosten betrachtet. Dabei zeigte sich, dass
für ein Einfamilienhaus im Passivhausstandard die Fenster das teuerste Bauteil sind
mit durchschnittlich 9,6 % der Baukosten, die Dämmmaßnahmen 6,8 % und die
Lüftungsanlagen 5,1 % der Baukosten ausmachten. Die Planungskosten lagen im
Mittel bei 8,5 %.
Die folgende Tabelle zeigt die Bauwerkskosten pro m² Wohnfläche. Die Angaben
stammen von den Baufamilien oder den Architekten und wurden nicht durch das ILS


18
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

NRW durch eigene Berechnungen aus den Bauunterlagen überprüft. Durch eine
Plausibilitätsprüfung, das Nicht-Einbeziehen von „Ausreißerdaten“ sowie durch die
vergleichsweise hohe Anzahl von Nennungen sind aber dennoch belastbare Aussa-
gen zu den Kosten der Passivhausbauweise entstanden.
Haustypen Anzahl Projekte Bauwerkskosten/m² Wohnfläche
Einfamilienhäuser 94 1.375,- €
Doppelhaushälften 11 1.390,- €
Reihenhäuser 7 1.280,- €
Mehrfamilienhäuser 7 1.250,- €
Abb. 2 Durchschnittliche abgerechnete Bauwerkskosten/m² Wohnfläche von Passivhäusern,
n = 119 Projekte

Auffallend sind die hohen Bauwerkskosten der Doppelhaushälften, möglicherweise
liegt der Grund hierfür in der Datengrundlage, denn der Auswertung konnten 94 Ein-
familienhausprojekte, aber lediglich 11 Doppelhaushälften zugrunde gelegt werden,
von denen einige sehr groß und aufwändig waren.

2. Auswertung der Befragung zu Energiedaten und Wohnzufrie-
denheit
Den zweiten Teil der Untersuchung bildet die Auswertung einer Bewohnerbefragung.
Das ILS NRW hat eine Befragung zur energetischen Qualität bzw. zur Nutzerzufrie-
denheit von etwa 220 bis zum Untersuchungszeitpunkt geförderten Projekten durch-
geführt, wobei ein Rücklauf von 150 Projekten erfolgte. Die Befragung wurde mittels
zweier separat verschickter Fragebögen durchgeführt und kann entsprechend in zwei
Teile unterteilt werden.

2.1. Energieverbräuche
Nur 59 % der geförderten Projekte halten den Primärenergiegrenzwert von
120 kWh/(m²a) ein. Der gemittelte Wert aller untersuchten Häuser befindet sich je-
doch mit 118,2 kWh/(m²a) unter der geforderten Obergrenze und kann somit als gu-
tes Ergebnis gewertet werden. (Der Primärenergiekennwert, der sämtliche Energien
inklusive des Haushaltsstroms beinhaltet -und nicht der Heizenergiekennwert- wurde
hier als Bezugsgröße gewählt, weil der Heizenergiebedarf teilweise nicht getrennt
vom Bedarf zur Warmwasserbereitung erfasst werden konnte.)




19
PASIVNÍ DOMY 2008


250
spez. Primärenergieverbrauch [kWh/(m² a)]




200



150
120 kWh/(m²a)

100



50



0
Abb. 3 Dauerlinie des Primärenergieverbrauchs der untersuchten Passivhäuser

In der Untersuchung zeigte sich beispielsweise, dass bei den Passivhäusern die Ein-
haltung des Primärenergiekennwertes weitestgehend unabhängig von der Anzahl der
Bewohner ist. Die Tatsache, dass bei diesem Grenzwert der Haushaltsstrom mit ein-
gezogen wird, scheint die Aussagekraft des Grenzwertes nicht wesentlich zu beein-
flussen.
Einen deutlich größeren Einfluss auf die energetische Qualität der Passivhäuser hat
hingegen die Motivation, mit der die Entscheidung für diesen Baustandard gefallen
ist. Die durchschnittliche energetische Qualität ist bei den Passivhäusern, die aus ei-
gener Überzeugung erstellt wurden, deutlich höher als bei Gebäuden, bei denen der
Anstoß von außen gekommen ist (Architekt, Festlegung für das Baugebiet etc.). Die-
ses Ergebnis verdeutlicht sehr anschaulich, wie wichtig auch bei diesem Baustan-
dard der Nutzereinfluss auf das erzielte Ergebnis ist.

2.2. Raumklima Sommer/Winter
Eines der auffälligsten Ergebnisse der Kopplung aus den beiden Fragebögen ist die
sehr hohe Nutzerzufriedenheit der Bewohner unabhängig vom tatsächlichen Energie-
verbrauch der Gebäude. Wichtig ist vor allem, dass das Raumklima und die Behag-
lichkeit gerade im Winter sehr positiv bewertet werden. Eine hohe Behaglichkeit im
Winter liefert verständlicherweise wenig Anlass, sich mit dem Energieverbrauch bzw.
den technischen Einrichtungen zu beschäftigen.




20
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH


70

60

50

40

65
30
53
45,5
20 37,1

22
10
15,4
3 2,1
0 Häufigkeit
18° C 19° C 20° C über 20° C Prozent

Abb. 4 Gemessene Raumlufttemperatur im Winter

Probleme treten eher in den Sommermonaten durch Überhitzungen auf. Dies ist häu-
fig auf fehlende Sonnenschutzeinrichtungen zurückzuführen. Sonnenschutzeinrich-
tungen wurden demzufolge von den Bewohnern als unverzichtbar (71 % der Befrag-
ten), bzw. als wichtig (27 %) bewertet.
Über die Raumlufttemperaturen hinaus bildet die Raumluftfeuchte einen Beitrag zur
empfundenen Behaglichkeit in Innenräumen. Im Vorfeld der Befragung wurde von
Passivhausbewohnern mehrfach zu trockene Raumluft beklagt. Hierzu lagen aller-
dings keine Messungen vor. Für Passivhäuser wird im Winter eine relative Luftfeuch-
tigkeit von 40 % bei einem durchschnittlichen Luftvolumenstrom, der sich an dem
0,3/h-fachen Austausch des Gesamtvolumens orientiert, empfohlen.
Dieser Bereich wurde in den Befragungsergebnissen überwiegend eingehalten. Die
Raumluftfeuchtigkeit wurde von über Âľ der Befragten als angenehm bezeichnet,
21 % der Befragten empfand die Raumluft als zu trocken. Etwas mehr als ein Drittel
der Befragten konnte auch Angaben zu gemessenen Werten machen. Diese lagen
zu knapp 34 % bei 30 % Luftfeuchtigkeit und darunter, also im Bereich zu trockener
Raumluft. Die restlichen 66 % lagen innerhalb des empfohlenen Bereiches Bereiches
von 40 % und darüber.

2.3. Lüftungsverhalten
Die Ergebnisse der Befragung zum Lüftungsverhalten zeigten, dass die meisten
Befragten ihr Wohnverhalten an die Eigenschaften eines Passivhauses angepasst
haben. Fast die Hälfte der Befragten gab an, nie zusätzlich zur Lüftungsanlage zu
lüften, 43 % tat das nur selten. Auch eine zusätzliche Fensterlüftung zur Lüftungs-
anlage im Schlafzimmer wurde nur in wenigen Fällen durchgeführt. Diese Angaben



21
PASIVNÍ DOMY 2008

korrelieren mit der weit überwiegenden Zufriedenheit der Befragten mit den Raum-
temperaturen und dem Raumklima.

2.4. Bewohnerzufriedenheit
Die Auswertung der Befragung hat insgesamt gezeigt, dass die Zufriedenheit mit
dem Passivhaus sehr hoch ist. Vorhandene Mängel, die –so das Ergebnis der Aus-
wertung- darin begründet sind, dass es sich um die erste Generation von Passiv-
häusern handelt und die Erfahrungen der ausführenden Firmen sowie der Nutzer mit
den neuen Techniken zum Teil noch nicht vorhanden sind, werden von den Bewoh-
nern toleriert. Diese gilt es durch Qualifizierung der Unternehmen und eine Qualitäts-
kontrolle der Bauprojekte zukünftig zu vermeiden. Zudem sollten die Bewohner auf
einer ausführlichen Einführung zur Benutzung ihres Passivhauses bestehen.
Befragt nach einer Gesamtnote in Form von deutschen Schulnoten wurden von den
Bewohnern zu 88 % die beiden besten Noten vergeben und damit große Zufrieden-
heit dokumentiert.

3. Literatur
(1) Berndgen-Kaiser, Andrea; Fox-Kämper, Runrid; Reul, Janette; Helmerking, Dia-
na. Passivhäuser in NRW – Auswertung, Projektschau, Wohnerfahrungen. Aa-
chen – ILS NRW (Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und
Bauwesen), 2004
(2) Kaufmann, Berthold; Feist, Wolfgang. Passivhäuser erfolgreich planen und
bauen – Ein Leitfaden zur Qualitätssicherung. Aachen – Hrsg: ILS NRW (Institut
für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und Bauwesen), 2004
(3) Berndgen-Kaiser, Andrea; Fox-Kämper, Runrid; Holtmann, Sofie; Frey, Tobias.
Leben im Passivhaus. Baukonstruktion, Baukosten, Energieverbrauch,
Bewohnererfahrungen. Aachen – ILS NRW (Institut für Landes- und Stadten-
twicklungsforschung und Bauwesen), 2007




22
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Pasivní domy v Severním Porýní-Vestfálsku, SRN
Evaluace technologie výstavby a použitých materiálů,
energetické spotřeby a celkové spokojenosti uživatelů
těchto domů
Dipl. Ing. Architektin Andrea Berndgen-Kaiser,
ILS (Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung gGmbH)
Karmeliterstraße 6, 520 64 Aachen
Tel.: 0049/241/409945-17, e-mail: Andrea.Berndgen-Kaiser@ils.nrw.de

1. Vyhodnocení databáze pasivních domů, jejichž výstavba byla
podpořena z prostředků spolkové země Severní Porýní-
Vestfálsko
Spolková země Severní Porýní-Vestfálsko podporuje výstavbu pasivních domů již od
roku 1999 – zaujímá tak v Německu bezesporu průkopnickou pozici. Institut ILS
NRW, který se jako resortní výzkumné pracoviště při ministerstvu stavebního prů-
myslu Severního Porýní-Vestfálska těmito podporami zabýval až do změny vlády
v Severním Porýní-Vestfálsku, kdy tato podpora přešla pod ministerstvo hospodář-
ství, zpracoval rozsáhlou studii, která podrobné vyhodnocuje dosavadní výsledky a
zkušenosti z tohoto typu výstavby.
První část průzkumu hodnotí jednotlivé typy domů, jejich konstrukci, použité materiá-
ly a celkové pořizovací náklady u 220 projektů, k nimž byly údaje po jejich dokončení
a vystavení tzv. dokladu o použití finanční podpory shromážděny v databázi Access.
Ve sledovaném časovém období (do roku 2005) byla podpora vyplacena na celkem
1070 jednotek určených k bydlení, přičemž 700 jednotek splňovalo standardy pasivní
výstavby. Podmínky pro vyplácení podpory i její výška se každoročně upravují.
V prvních letech se výše podpory stanovovala podle velikosti venkovních ploch (stěn)
objektu, které sloužily k přenosu tepla, a to v závislosti na kompaktnosti budovy. Od
roku 2004 je výše podpory stanovována paušálně, přičemž v současnosti představu-
je částku 3.500,- € vyplácenou na jeden jednogenerační rodinný dům (bez ohledu na
jeho typ) a 2.200,- €, která je poskytována na jednu bytovou jednotku umístěnou ve
vícegeneračním (vícebytovém) rodinném domě. Kromě toho lze získat další podporu
na klimatizaci ve výši 1.200,- €.

1.1. Technologie výstavby a stavební materiály
Více než polovina obytných jednotek vznikla v podobě jednogeneračních rodinných
domů, 27% v podobě řadových domků a jen 12% jako vícegenerační (vícebytové)
domy. Celkově staví domy v pasivním standardu spíše jednotlivé rodiny – tuto sku-
tečnost dokládají prakticky všechny výsledky získané na základě vyhodnocení výbě-
ru stavebních materiálů a technických komponent. Rodiny, které se rozhodnou pro
výstavbu pasivního domu, tak činí zejména kvůli svému ekologickému smýšlení – a

23
PASIVNÍ DOMY 2008

rozhodnou se proto spíše i pro ekologické alternativy výstavby. Pasivní domy se tak
staví převážně ze dřeva – jejich podíl představuje 59%, což výrazně převyšuje celo-
německý průměr 13,2% (stavební povolení za období 1994 – 2001). Nižšími náklady
na dřevostavby se tento fenomén určitě vysvětlit nedá – na základě výzkumu se dře-
věná technologie řadí v porovnání s masivními stavbami jak podle obytné plochy, tak
i podle celkového zastavěného objemu k cenově náročnějším technologiím. Podstat-
né výhody této technologie však spočívají v menších tloušťkách konstrukce, protože
tepelná izolace může být integrována do jejích nosných částí, čímž neubírá na obyt-
né ploše. Velkou výhodu v porovnání s masivní výstavbou představují i celkově lepšíí
podmínky pro prefabrikaci dřevěných stavebních dílů.
Ve zkoumaných pasivních domech byla v převážném počtu případů použita jako te-
pelná izolace celulóza, za ní následovala izolace z minerálních vláken a poté polysty-
rén.

Passivhaus
60,0%


50,0%
Anteil der Dämmstoffe




40,0%
Dämmung Wand
n = 126
30,0%
Dämmung Dach
4 9 ,2 % n = 122
4 2 ,6 %
20,0% 4 0 ,5 %
3 4 ,1%
2 5 ,4 %
10,0%
8 ,2 %
0,0%
Mineralfaser Polystyrol Zellulose


Obr. 1 Procentuální podíl použitých izolačních materiálů ve stěnách a na střechách objektů

Při výstavbě domů byla dále použita zejména tepelně izolovaná dřevěná okna (52%),
za nimi následovala okna z PVC profilů (33%), na třetím místě pak okna v kombinaci
dřevo a hliník (15%). Z cenového porovnání dřevěných oken a oken z PVC profilů
vyšla překvapivě vítězně okna dřevěná.

1.2. Stavební náklady a finanční podpora
Sledováním výše podpory vyplacené za sledované období bylo zjištěno, že vyplace-
né finanční prostředky představovaly v průměru jen 4,26% z celkových nákladů na
výstavbu pasivního domu. Bohužel se nepodařilo zjistit, o kolik jsou náklady na vý-
stavbu pasivních domů vyšší v porovnání s náklady na standardní výstavbu (stan-
dard EnEV = Nařízení na šetření energií), protože k dispozici nebyly žádné srovna-
telné údaje k objektům postaveným podle EnEV. Určité porovnání bylo možné jen na
základě výzkumu, který provedl Institut pasivních domů, a z kterého vyplývá, že ná-
klady na výstavbu pasivních domů jsou vyšší v průměru zhruba o 8%. To znamená,
že ve sledovaném časovém období byla více než polovina těchto zvýšených nákladů
pokryta z podpory spolkové země Severní Porýní-Vestfálsko.

24
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Náklady na stavební části, které jsou u pasivních domů relevantní, tj. okna, tepelná
izolace, klimatizace, byly sledovány jako procentuální částky z celkových nákladů na
výstavbu. Ukázalo se, že u jednogeneračního rodinného domu postaveného
v pasivním standardu jsou nejdražším stavebním prvkem okna (9,6 % stavebních
nákladů), poté následovala tepelná izolace (6,8 %) a na třetím místě klimatizace
(5,1 % z celkových nákladů na stavbu). Náklady na plánování stavby dosáhly
v průměru 8,5 %.
Následující tabulka zachycuje stavební náklady na 1 m2 obytné plochy. ILS NRW tyto
údaje poskytnuté stavebníky a architekty nijak nekontroloval na základě vlastních
propočtů. Pomocí tzv. zkoušky plausibility (tj. kontroly správnosti), vyřazením „ex-
trémních“ hodnot a také díky vysokému počtu vyhodnocovaných staveb se však
přesto podařilo získat poměrně průkazné údaje týkající se nákladů na výstavbu pa-
sivních domů.
Typ domu Počet projektů Náklady na stavbu/m² obytné plochy
Jednogenerační 94 1.375,- €
rodinné domy
Dvojdomy (náklady 11 1.390,- €
na ½)
Řadové domy 7 1.280,- €
Bytové domy 7 1.250,- €
Obr. 2 Průměrné fakturované náklady na 1m² obytné plochy u pasivních domů, n = 119 projektů

Nápadné jsou zejména vysoké náklady na výstavbu dvojdomů – zde může být důvo-
dem i nedostatečná databáze, protože do celkového hodnocení bylo zařazeno 94
jednogeneračních rodinných domů, ale jen 11 polovin dvojdomů, z nichž některé byly
velmi velké a nákladné.

2. Vyhodnocení ankety k energetickým úsporám a spokojenosti
uživatelů
V druhé části průzkumu byla vyhodnocována anketa prováděná přímo mezi uživateli
pasivních domů. Institut ILW NRW oslovil celkem 220 vlastníků pasivních domů, kte-
ré byly do termínu provádění průzkumu postaveny s pomocí podpory, a dotazoval se
jich na energetickou kvalitu stavby a jejich celkovou spokojenost. Na anketu odpově-
dělo 150 uživatelů. Dotazování bylo prováděno na základě dvou odděleně zaslaných
dotazníků, takže i následné vyhodnocení bylo možné rozdělit do dvou částí.

2.1. Spotřeba energií
Jen 59 % projektů realizovaných s pomocí podpory dodrželo mezní hodnotu spotřeby
primárních energií 120 kWh/(m²a). Jako střední hodnota však byla zjištěna spotřeba
118,2 kWh/(m²a), což lze hodnotit jako dobrý výsledek. (Jako charakteristika byla
zvolena spotřeba všech primárních energií, tj. včetně spotřeby elektrického proudu, a

25
PASIVNÍ DOMY 2008

nikoli jen spotřeba energie na topení, protože spotřebu topné energie nebylo vždy
možné oddělit od spotřeby energie na přípravu TUV.)

250
spez. Primärenergieverbrauch [kWh/(m² a)]




200



150



100



50



0

Obr. 3 Plynulá přímka spotřeby primární energie u zkoumaných pasivních domů

Z průzkumu například vyplynulo, že dodržení ukazatele spotřeby primární energie
prakticky nezávisí na počtu obyvatel domu. Také skutečnost, že v mezní hodnotě
byla zahrnuta i spotřeba elektrické energie, zřejmě nijak zásadně tuto hodnotu neo-
vlivnila.
Podstatně větší vliv na energetickou kvalitu pasivní domů má však motivace, která
vedla stavebníky k rozhodnutí právě pro tento standard výstavby. Průměrná energe-
tická kvalita je u pasivních domů, které byly postaveny na základě vlastního přesvěd-
čení jejich budoucích uživatelů, podstatně vyšší než u objektů, u nichž podnět k jejich
výstavbě přišel zvenčí (od architekta nebo např. na základě požadavků plánu zá-
stavby pro danou oblast). Tento výsledek také jasně dokumentuje, konečnou kvalitu
u tohoto standardu výstavby zásadně ovlivňuje uživatel.

2.2. Klimatické podmínky v místnostech v letním a zimním období
Jedním z nejzajímavějších výsledků, který vyplynul z porovnání obou rozeslaných
dotazníků, je určitě vysoká spokojenost obyvatel pasivních domů, a to nezávisle na
skutečné spotřebě energií. Velmi důležité je zjištění, že byla velmi pozitivně hodno-
cena tepelná pohoda a celkové klima v místnostech zejména v zimním období, což
pak samozřejmě neposkytuje žádný důvod zabývat se spotřebou energie nebo tech-
nickým zařízením.




26
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH


70

60

50

40

65
30
53
45,5
20 37,1

22
10
15,4
3 2,1
0 Häufigkeit
18° C 19° C 20° C über 20° C Prozent

Obr. 4 Teplota naměřená v místnosti v zimním období

Problémy se vyskytují spíš v letním období, a to v důsledku přehřívání. To je často
způsobeno chybějícím zastíněním objektů. Zastiňovací prvky tak byly obyvateli pa-
sivních domů hodnoceny jako zcela nezbytné (71 % dotazovaných), nebo jako důle-
žité (27 %).
Kromě teploty ovlivňuje pocit pohody v místnostech i vzdušná vlhkost. Ještě před
prováděním průzkumu si obyvatelé pasivních domů stěžovali zejména na suchý
vzduch v místnostech, avšak tento nedostatek nedokládali žádným měřením. U pa-
sivních domů se v zimním období doporučuje relativní vzdušná vlhkost ca. 40%,
vztažená na průměrný objem proudícího vzduchu, který je stanoven jako 0,3-
násobná výměna celkového objemu za hodinu.
Tato hodnota byla v převážné většině případů dodržena. Vzdušná vlhkost byla u více
než Âľ dotázaných označena za příjemnou, 21% dotázaných však klima v místnosti
hodnotilo jako příliš suché. Více než třetina dotazovaných byla dokonce schopná
uvést přesně změřené hodnoty, kdy téměř 34% dotázaných uvádělo hodnotu vzduš-
né vlhkosti 30% a méně, tedy hodnotu pro příliš suché klima v místnosti. Zbývajících
66% dotázaných uvedlo hodnoty v doporučené oblasti 40% a více.

2.3. Větrání
Výsledky dotazování k větracím zvyklostem obyvatel pasivních domů ukázaly, že
většina z nich uzpůsobila svoje zvyklosti potřebám pasivního domu. Téměř polovina
dotázaných uvedla, že používá pouze klimatizaci a jinak už nevětrá, 43% větralo na-
víc ke klimatizaci jen zřídka. Dokonce i přivětrávání v ložnici (vedle klimatizace) uvá-
dělo jen malé množství dotázaných. Tyto údaje dokládají jednoznačně převažující
spokojenost dotázaných obyvatel s teplotou a klimatem v jejich pasivním domě.



27
PASIVNÍ DOMY 2008

2.4. Spokojenost uživatelů pasivních domů
Výsledky ankety doložily, že obyvatelé pasivních domů jsou se svým obydlím celkově
velmi spokojeni. Uváděné nedostatky, zapřičiněné (jak dokládají výsledky průzkumu)
ne vždy dostatečnými zkušenostmi s novými technikami jak na straně realizačních
firem, tak i na straně uživatelů této první generace pasivních domů, jsou však obyva-
teli tolerovány. Uvedeným nedostatkům lze do budoucna určitě zabránit zvýšenou
kvalifikací realizačních firem a účinnější kontrolou kvality jednotlivých stavebních pro-
jektů. Kromě toho by měli uživatelé pasivních domů vyžadovat podrobné „zaškolení“
do užívání svého nového obydlí.
Poté, co byli vyzváni k ohodnocení kvality bydlení podle systému školních známek,
udělili obyvatelé v 88% případů obě nejvyšší známky, které dokládají jejich vysokou
spokojenost s tímto standardem bydlení.

3. Literatura
(1) Berndgen-Kaiser, Andrea; Fox-Kämper, Runrid; Reul, Janette; Helmerking, Dia-
na. Passivhäuser in NRW – Auswertung, Projektschau, Wohnerfahrungen. Aa-
chen – ILS NRW (Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und
Bauwesen), 2004
(2) Kaufmann, Berthold; Feist, Wolfgang. Passivhäuser erfolgreich planen und
bauen – Ein Leitfaden zur Qualitätssicherung. Aachen – Hrsg: ILS NRW (Institut
für Landes- und Stadtentwicklungsforschung und Bauwesen), 2004
(3) Berndgen-Kaiser, Andrea; Fox-Kämper, Runrid; Holtmann, Sofie; Frey, Tobias.
Leben im Passivhaus. Baukonstruktion, Baukosten, Energieverbrauch,
Bewohnererfahrungen. Aachen – ILS NRW (Institut für Landes- und Stadten-
twicklungsforschung und Bauwesen), 2007




28
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Stavba pasivní dřevostavby, zkušenosti z praxe
Ing. Martin Růžička, PENATUS s.r.o.
Zlatníky 34, 252 41 Dolní Břežany, CZ
Tel.: 241 930 024, e-mail: office@penatus.cz, www.penatus.cz

1. Úvodem
Příspěvek uvádí přímé zkušenosti z návrhu, realizace a následného úžívání pasiv-
ních domů a nízkoenergetických domů blízkých pasivnímu standardu.
Společnost PENATUS s.r.o. se zabývá výstavbou a realizací dřevostaveb v systému
Two by Four, zároveň ale přímo jedná s klienty (stavebníky) a to často od samého
počátku až do konce celého procesu vzniku domu. Máme tedy přímý kontakt
s klientem, architektem a neseme odpovědnost za technický návrh stavby a její ná-
slednou realizaci. Přímá účast v tomto komplexním procesu pak poskytuje přímé a
cenné zkušenosti.

2. Kdo má zájem postavit si pasivní dům

2.1. Informovanost veřejnosti
Na základě zkušenosti můžeme konstatovat, že veřejnost, a to jak laická, tak kupodi-
vu i odborná se dělí z hlediska informovanosti o pasivním stavění na dvě skupiny,
které jsou celkem jasně ohraničeny.
Do první skupiny patří ta část veřejnosti, která nemá o pasivním stavění informace
žádné anebo jen povrchni.
Do druhé skupiny pak patří lidé, kteří jsou informováni velice dobře, mají i značné
odborné znalosti a to často i v případech, kdy jejich vlastní profese je zcela odlišná.
Tito lidé pak mají zájem dozvědět se ještě víc, ptají se a někdy kladou otázky, na kte-
ré není jednoduché odpovědět ani profesionálovi. Tato skupina se rychle zvětšuje a
jejímy členy jsou pak lidé kteří přemýšlí, mají jasno ve svých cílech a jsou odpovědní.
O pasivní domy pak mají zájem mladí lidé, se středoškolským, spíše vysokoškolským
vzděláním, často se zahraniční zkušeností a s vyšší mírou odpovědnosti než je běž-
ným standardem.

2.2. Investoři, developeři a pasivní stavění
Pasivní stavění je zatím stranou zájmu investorů a developerů. Zřejmě bude ještě
nějakou dobu trvat, než i tato skupina pochopí, že právě investice do pasivních sta-
veb může přinášet značný užitek finanční. Zahraniční zkušenosti pak ukazují, že pře-
devším investice do pasivních staveb většího objemu (administrativní budovy, školy,
ubytovací zařízení apod.) jsou ekonomicky výnosné a potvrzují, že zvýšení kvality
v jedné rovině předznamenává kvalitativní skok i v rovinách ostatních.



29
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Zadání pasivního domu a úkol architekta
Tak jak u většiny dosud běžných staveb tvořilo zadání především vnější vzhled, pak
dispoziční uspořádání, a to ostatní se už nějak dořešilo s tím, že hlavní důraz byl kla-
den na realizaci, zadání pasivních a vůbec nízkoenergetických staveb je zcela zá-
sadním momentem celého procesu vzniku stavby. Značná pozornost se tak přesouvá
mnohem více právě do fáze přípravné a koncepční, kde je obvyklé pracovat s varian-
tami možného řešení a rovněž s jejich optimalizací.
Správné zadání je provořadým předpokladem pro vznik „správné“ stavby. Ze špatné-
ho zadání už nikdy dobrá stavba vzniknout nemůže. Ve fázi zadání je pak nezastupi-
telná úloha architekta a to erudovaného a zkušeného architekta, který zde však vy-
stupuje v trojjediné roli, respektive musí mít už na počátku k dispozici rovněž erudo-
vaný a zkušený tým, který je ve spolupráci s klientem schopen v podstatě každém
okamžiku, nejprve obecně, později pak s narůstající přesností, odpovědět na zásadní
otázky:
• jakou bude mít dům architekturu? Tedy jak bude dispozičně, provozně a také
designově řešen (jak bude vypadat z venku i zevnitř)?
• jakou bude mít konstrukci, z jakých materiálů bude postaven a jakými technologi-
emi vybaven?
• kolik to všechno bude stát?
Zadání by tedy mělo být výsledkem práce týmu, ve složení KLIENT – ARCHITEKT –
KONSTRUKTÉR (včetně potřebných profesních specialistů) – ROZPOČTÁŘ. Zadání
domu pak představuje právě co nejpřesnější odpověď na výše uvedené otázky. Už
ze zadání by pak mělo být rovněž známo, kolik bude stát provoz takového domu,
včetně nákladů na běžnou údržbu.
Z výše uvedeného také vyplývá, že část zadání bude dražší, pravděpodobně o dost
dražší, než jsme zvyklí u jiných staveb, které se zadáním příliš nezabývají. Po zku-
šenostech ale potvrzujeme, že je to snad vůbec nejlepší investice, kterou může sta-
vebník pro sebe a pro svůj pasivní dům udělat.

4. Cena pasivních domů
Vnímání ceny staveb obecně je často odlišné od jiných komodit. Jedním z důvodů je
skutečnost, že pro většinu stavebníků (klientů) jde o vůbec nějvětší životní investici a
i jedno pouhé procento z ceny pak představuje samo o sobě „ohromnou“ částku. Li-
mitní hodnotou pro drtivou většinu klientů je pak výše hypotéky, na kterou dosáhnou
a mají pak celkem přirozenou snahu do tohoto limitu dostat co největší plnění. Pohy-
bovat se na hraně ale není vždy tím nejlepším řešením a praxe potvrzuje, že je vždy
prozřetelné uvažovat rozumnou rezervu.
Často se setkáváme s názorem, že pasivní stavby musí být nutně dražší, a to výraz-
ně dražší, než jiné druhy stavění, aniž se však přesně specifikuje, s čím budeme pa-
sivní stavbu srovnávat a rovněž, zda bude předmětem srovnání pouze náklad na po-
řízení takové stavby. Vzhledem k tomu, že stavba obecně má životnost minimálně

30
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

několik desítek let, je třeba srovnávat nejen cenu stavby ale mimo jiné také náklady
na její provoz a údržbu.

4.1. cena stavby
Ukazuje se, že hlavními faktory, které determinují cenu stavby jsou (v pořadí jejich
důležitosti)
• synergie tvůrčího týmu – zde jde v podstatě o to aby si hlavní tým (klient, archi-
tekt, realizační firma) padly do oka a aby mezi nimi vznikla a vládla důvěra. Obec-
ně platí, že v prostředí důvěry se zvyšuje rychlost a klesají náklady.
• „chytrost“ návrhu (architektura, technické řešení), kvalita zadání
• optimalizace konstrukcí a použitých materiálů
• kvalita podkladů pro provedení stavby a vlastní příprava stavby
• rychlost a efektivita provádění stavby
• počet a míra změn a úprav během stavby
• vzdálenost a dostupnost stavby
Je obtížné odpovědět na otázku, zda by pasivní stavby mohly či dokonce měly být
levnější než ostatní typy stavění. Na základě našich zkušeností však můžeme kon-
statovat, že by mohly být levnější, a to dokonce o dost levnější, než jsou a než se
zatím běžně staví. Klíčem k naplnění takového cíle je pak důsledné dodržování výše
uvedných pravidel, které cenu ovlivňují a také větší spolupráce mezi subjekty, které
se pasivními stavbymi zabývají. Pokud se podaří tímto způsobem cenu pasivních
staveb snížit při zachování, či dokonce zlepšení míry zisku, další možnosti pasivního
stavění se tím bezesporu rozšíří.

4.2. provozní náklady
potřeby energií - ty by samozřejmě měly být u pasivních staveb výrazně nižší než u
staveb ostatních, proto taky vůbec kategorie pasivního stavění vznikla.
běžná údržba – zde bude záležet právě na chytrosti návrhu, správném provedení a
také správné a preventivní údržbě domu. Zde obecně nemusí být velkého rozdílu
oproti dosud běžnému způsobu stavění ale vzhledem k tomu, že jednou z podmínek
pasivních staveb je jednoduchost a že pasivní dům si pořizují lidé s výšší mírou od-
povědnosti, lze i náklady na běžnou údržbu předpokládat u pasivních domů nižší než
u jiných staveb.

4.3. prodejní cena (následný prodej pasivní stavby)
Stavby obecně představují investici a s jako takovou s ní lze v průběhu její živostnosti
nakládat. Jakkoli si v naší zemi většinou pořizujeme rodinný dům jednou provždy a
na několik generací v rámci jedné rodiny, přibývá počet lidí, kteří se po určité době
rozhodnou (v horším případě jsou k tomu donuceni) dům prodat. Lze celkem logicky
očekávat, že právě vzhledem k provozním nákladům a ostatním kvalitám pasivního
domu bude jeho cena příznivá a to jak pro prodávajícího, tak pro kupujícího. Pasivní


31
PASIVNÍ DOMY 2008

stavby jsou pak tedy z hlediska prodeje kandidáty na dnes často zmiňované win –
win řešení.

5. Mýty kolem pasivních staveb a domů
V praxi se setkáváme, zatím bohužel dosti často, s názory a informacemi kolem pa-
sivního stavění, které neodpovádají skutečnosti a pokud se zamyslíme nad jejich pří-
činou a zdroji, jsme nuceni připustit, že se na těchto mylných informacích a jejich ší-
řeni sami často podílíme a jsme tedy za tento stav do jisté míry odpovědní
• pasivní domy jsou a musí být velice složité – to je velice rozšířený mýtus a do-
mnívám se, že řadu potenciálních zájemců o pasivní dům odradí. Daleko přesněj-
ší by myslím bylo, že pasivní dům se v mnohém odlišuje od dosud standardního
domu a to pokud jde o vlastní konstrukci, její skladby, tak pokud jde o použité
technologie a vybavení. Je to ale zcela samozřejmé a legitimní, protože také od
pasivního domu očekáváme výrazně jiné výsledky, než od domů standardních.
Domnívat se, že toho dosáhneme použitím standardních postupů by bylo pošetilé
a jejich použití může být opravdu drahé. Kdo má přímé zkušenosti s pasivním
stavěním možná potvrdí, že v konečném důsledku lze dosáhnout pravého opaku,
tedy že pasivní stavby jsou v mnohém naopak jednodušší, čitelnější, předhledněj-
ší než stavby standardní.
• pasivní domy jsou a musí být velice drahé – tento mýtus úzce souvisí s mýtem
předchozím. Co je složité, to musí být drahé. Setkáváme se ale rovněž s dalším
zdůvodněním – drahé musí být i to, co je nové a je třeba se tomu nejdříve naučit.
• v pasivních domech si nemůžete otevřít okno a přitom všude vlivem vzducho-
techniky fouká. Důvodem této obavy bývá především předchozí zkušenost se
vzduchotechnikou ve velkých stavbách z minulého režimu a možná i soudobá
zkušenost z pobytu v klimatizovaných prostorách moderních staveb.
• při použití vzduchotechniky nelze teplotu v jednotlivých místnostech přesně regu-
lovat. To je sice pravda ale podle našich zkušeností k tomu není důvod. Po přímé
zkušenosti s bydlením v pasivním domě rozhodně nepostrádám možnost přesně
nastavit v jednotlivých místnostech rozdílné teploty a totéž potvrzují ostatní obyva-
telé pasivních domů.
K našemu překvapení je někdy obtížné vysvětlit celkem jinak velice dobře informova-
ným zájemcům, že pasivní dům je nebude v ničem omezovat, že z hlediska uživatel-
ského konfortu funguje a může fungovat jako každý jiný dům, ve které je nám dobře,
a že navíc poskytuje kvality, které vnímáme přímo (vysoké povrchové teploty, čerstvý
vzduch, tepelná stabilita) anebo nepřímo, když příjdou účty za elektřinu či plyn.

6. Technická řešení a realizace pasivních domů

6.1. založení stavby
Základy stavby je něco, co nám vlastně neslouží a co ani nevidíme. Při hmotnosti
dřevostaveb je pak skoro jakýkoli způsob založení zbytečně předimenzovaný a tedy i

32
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

drahý. V praxi se však setkáváme se zajímavým momentem, kdy i jinak prokrokový
klient přistupuje k možné úspoře při založení jeho stavby velice váhavě a jakoby ne-
rad. Tradiční způsob založení je ale ve skutečnosti v příkrém rozporu jednak s poža-
davky a také možnostmi, se kterými se u pasivních domů ve variantě dřevostavby
setkáváme. Jednou z mnoha výzev je tedy podstatné zjednodušení a tedy i zlevnění
zakládání pasivních domů (platí obecně pro dřevostavby).

6.2. konstrukce obvodového pláště budovy
Množství tepelné izolace – v případě pasivních dřevostaveb obsahuje konstrukce
pláště mnohem větší tloušťky tepelné izolace, než by odpovídalo např. potřebným
dimenzím nosných prvků z hlediska jejich únosnosti. Pro izolaci tedy nutno vytvořit
prostor avšak při vědomí, že dalším pravidlem pasivního stavění je minimalizace te-
pelných mostů a opět jednoduchost.
Obvodové stěny
V případě kontaktního zateplovacího systému s omítkou a tedy bez provětrávané
mezery je možné tepelné mosty omezit celkem dobře a finální vrstva tepelné izolace
může mít až 200 mm. Podmínkou takové varianty je ale pečlivé prověření skladby
celé stěny především s ohledem na její difúzní vlastnosti, které může právě nevhod-
ná skladba zásadně ovlivnit.
Je-li fasáda tvořena dřevěným (nebo jiným) obkladem, tak vždy s účinným provětrá-
ním. Pro tepelnou izolaci ale nutno vytvořit nosnou konstrukci, což ale nepříznivě
ovlivní bilanci tepelných mostů.
Jednou z možností je i dvojitá konstrukce dřevostavby, která je mezi sebou propoje-
na jen v nezbytných případech a kdy tepelná izolace v meziprostoru probíhá téměř
bez přerušení. Pro zatím běžné tloušťky tepelné izolace do cca 400 mm v rámci ob-
vodových stěn vychází ale tato varianta příliš nákladná a stejné množství izolace
umíme do stěny „dostat“ i jiným, méně nákladným způsobem.
Střešní plášť
Šikmé střechy - ty mají většinou skládanou střešní krytinu a umoňují vrstvu pod kry-
tinou rovněž účinně provětrávat.
Ploché střechy - varianta ploché střechy má své opodstatnění jak z hlediska archi-
tektury tak i z hlediska požadavku na jednoduchost a čitelnost. Umožňuje rovněž dal-
ší využití střešní plochy (terasy, ozelenění apod.) Na druhé straně porušuje obecný
princip, že voda by se měla zdržovat na objektu co nejméně a v případě požadavku
na odvětrávané ploché střechy s pojistnou hydroizolací větších ploch vzniká problém,
jak toto odvětrání zajistit a jak odvádět vodu, která by mohla po pojistné hydroizolaci
stékat.
V případě plochých střech by z hlediska cenového byla nejjednodušší varianta beze-
spádové střechy bez odvětrání, tedy řešené jako difúzně uzavřená skladba, patrně s
vnitřními svody. Tato varianta je jednoduchá, z hlediska provádění vlastně ideální a

33
PASIVNÍ DOMY 2008

také nejlevnější. Zásadní podmínkou je ale použití materiálů a skladeb, které vyloučí
poškození konstrukce kondenzátem a také bezvadné provedení a údržba, zabraňují-
cí vytvoření defektů, kterými by do konstrukce zatékalo.
S variantou plochých střech se budeme pravděpodobně setkávat stále častěji a pro-
tože je „bezpečná“ skladba ze standardních materiálů poměrně složitá a tedy i drahá,
vycházející především z extenzivního pohledu na věc, měl by být tento fakt výzvou
pro nalezení levnější a přitom dostatečně funkční varianty, patrně s použitím zatím
možná zcela neobvyklých materiálů a postupů.

6.3. okna a prosklení domu
Na okna máme snad nejprotichůdnější požadavky ze všech částí domu. Z našich
zkušeností vyplývá:
• u pasivních domů bývají velké prosklenné plochy problémem a to z řady důvodů.
Bez dokonalého stínění je nutno počítat v letním období s nezvládnutelnými te-
pelnými zisky a v zimě je třeba rovněž počítat s tím, že bude – 20 ÂşC a nebude
svítit sluníčko. Tyto extrémní situace lze samozřejmě řešit dodatečnými opatření-
mi ale ta nebývají levná a ani jednoduchá.
• vzhledem k tomu, že na jednotlivá okna, rovněž vzhledem k jejich orientaci ke
světovým stranám, máme různé požadavky, je vhodné podle toho volit parametry
prosklení, tzn. že každé okno v domě může být osazeno zasklením jiných para-
metrů.
• z hlediska ceny i jednoduchosti je zajímavá varianta bezrámového zasklení neo-
tevíravých částí oken.
• vhodná je kombinace otevíravých a pevných křídel (částí okna).

6.4. větrání a vytápení pasivního domu
Bez řízeného větrání s rekuperací vzduchu neumíme dosáhnout parametrů pro pa-
sivní domy. I zde platí zásada, že zjednodušováním snižujeme cenu a zvyšujeme
rychlost stavby. V řadě pasivních domů se tak lze obejít bez podlahových kanálů roz-
vodů vzduchu a ušetřit tak nejen za vlastní kanály ale rovněž za skladby podlah, ve
kterých kanály vedou. Topit pomocí dohřevu větracího vzduchu je už běžnou záleži-
tostí, stejně tak jako integrace s ohřevem teplé vody, využitím solární energie, pří-
padně možností předehřevu / předchlazení větracího vzduchu prostřednictvím zem-
ních výměníků.

7. Jednoduchost
Toto slovo zmiňuji v textu opakovaně a uvádím ho dokonce v tomto samostatném
odstavci. Po zkušenostech zastávám názor, že skutečně dobré věci a řešení bývají
jednoduché, často geniálně jednoduché a mnoho exkluzivních produktů je právě na
jednoduchosti založeno. Pasivní stavění pak mezi exkluzivní produkty řadím.
K jednoduchosti jsou u staveb i další důvody. Složitá řešení bývají drahá a jsou rov-
něž zdrojem poruch a závad, jejichž odstranění a náprava bývají rovněž nákladné.

34
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Většina složitých a komplikavných řešení pak klientovi nepřináší ničeho, kromě sta-
rostí, dalších nákladů a klesající důvěry.
K jednoduchosti je ale někdy dlouhá cesta, na které bývá nemálo překážek. Považuji
za nutné se ale po této cestě vydat.

8. Literatura
(1) TYWONIAK, J., Nízkoenergetické domy, principy a příklady, Grada 2005
(2) SMOLA, J., Stavba rodinného domu krok za krokem, Grada 2007
(3) Záznamy a archiv PENATUS s.r.o.

Abstrakt – Aufbau von Passivholzbau – Erfahrungen aus der Praxis
Der Aufbau von Passivhaus selbst ist nur ein Bestandteil des Prozesses, der dem
Einzelnen (der Familie), aber auch der Gesellschaft eine neue Qualität von Wohnen
anbieten und gewähren soll, deren Tragweite über eigene Hausbewohner geht.
Die Passivbaue sollten das Niveau einer vernünftigen Baualternative erreichen, die
die Gesellschaft nicht nur akzeptiert, sonder auch unterstützt und verlangt.
Unsere bisherige praktische Erfahrung bestätigt, dass wir in Manchem am Anfang
des obenerwähnten Prozesses stehen. Mag das Interesse für Passivbauten irgend-
wie steigen, ist es nötig, diesem Trend entgegenzugehen.
Die Stellung der Allgemeinheit zu verändern erfordert viele Jahre. Als eine Projektie-
rungs- und Realisierungsfirma nehmen wir wahr, dass wir zur Erfüllung dieses Ziels
bedeutsam beitragen.
Hauptbereiche des Beitrags
Der allgemeine Teil
• die Informiertheit des Klienten, seine Wünsche, Erforderungen, Prioritäten und
Möglichkeiten x die Möglichkeiten des Baues
• die Bestellung des Passivhauses
• die Aufgabe des Architekten ist nicht gleich wie bei anderen Bauarten und Tech-
nologien
• der Preis von Passivhäusern als Widerspiegelung der Qualität des ganzen Pro-
zesses
• sollten die Passivhäuser teurer sein als die „üblichen“? Wie kann man den Preis
von solch einem Haus wahrnehmen? Ist es möglich, dass das Passivhaus durch
den Preis konkurrieren würde und sogar billiger wäre als der bisher übliche Bau?
Der konkrete Teil
• Grundsätze des Einwurfes und der Konstruktionslösung von Passivhaus
• Lösungen der konkreten Details und des Bauteils im Passivstandard
• Beispiele von Baurealisierungen
• Erfahrungen mit dem Wohnen im Passivhaus


35
PASIVNÍ DOMY 2008

Passivhaus hautnah erleben – gesammelte Erfahrungen
von 1.111 Personen, welche Passivhäuser getestet haben
Martin Zizka, Sonnenplatz Großschönau GmbH
Harmannsteinerstr. 120, A-3922 Großschönau
Tel: +43 (0)2815/77270-0, e-mail: office@sonnenplatz.at

1. Einleitung
Bauen und Wohnen ist zweifelsohne einer der Schlüsselbereiche für nachhaltige
Entwicklung. Die größten Energiemengen werden heute sprichwörtlich in „Gebäuden
verheizt“, für die Kühlung verwendet und im „Verkehr verfahren“.




Quelle: Statistik Austria, WIFO

Durch das Passivhaus lassen sich neue Wege zu einer besseren Lebensqualität mit
weniger Energieverbrauch verwirklichen. Das Passivhaus als bestens untersuchter
Hausstandard mit Vorteilen für den Nutzer, die Produzenten und die Allgemeinheit
sollte sich als Stand der Technik durchgesetzt haben. Für die rasche Verbreitung ist
es notwendig, eine kritische Masse an Multiplikatoren zu gewinnen, welche die über-
zeugende Idee des Passivhauses in die Breite tragen. Probewohnen® in einem Pas-
sivhaus ist seit dem 12.05.2007 am Sonnenplatz Großschönau Realität. Durch eine
Kombination von Information, Besichtigung, Erfahrungsaustausch und Test werden
dem zukünftigen Hausbauer die Vorteile und die Behaglichkeit dieses Baustandards
näher gebracht. Durch unterschiedliche Passivhäuser an einem Ort, kann der Kunde
die Themen Energieeffizienz und Ökologie auf angenehme Art und Weise vor Ort
kennen lernen und im wahrsten Sinne des Wortes “begreifen”.




36
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH




Abb.: Sonnenplatz Großschönau, Quelle: Archiv Sonnenplatz Großschönau GmbH

2. Wissenschaftliche Begleitung
Durch eine kombinierte Analyse des Nutzerverhaltens, der Energiekenndaten und
des Nutzerempfindens soll ein Beitrag zu einer höheren Wohnqualität, Behaglichkeit
und somit die Erschließung neuer Kundenschichten geleistet werden. Voraussetzung
für optimale Datenerhebung ist ein Sensorenkonzept, automatische Datenerhebung,
professionelle Auswertung, Analyse und wissenschaftliche fundierte Fragebögen. Die
gewonnenen Daten aus Untersuchungen und Analysen werden den Herstellern der
einzelnen Häuser am Sonnenplatz zur Verfügung gestellt. Durch die umfassende
Auswertung werden für die Unternehmen erstmals Daten zum tatsächlichen Nutzer-
verhalten, dem Energiedatenverbrauch bei unterschiedlichen Wetterbedingungen
und das subjektive Behaglichkeitsgefühl der Nutzer gewonnen.

3. Auswertung und Analyse
Durch Probewohnen® wird nicht nur das Passivhaus in die Breite getragen sondern
auch erstmals das Nutzerverhalten und das Nutzerempfinden ausgewertet und ana-
lysiert. Jede Familie hat dazu einen persönlichen Fragebogen abgegeben und Fra-
gen rund um das Thema Passivhaus, Ökologie, Behaglichkeit, etc. beantwortet.
Durch die große Anzahl an Probewohnern kann bereits nach dem 1. Jahr ein aussa-
gekräftiges Feedback erreicht werden. Es lässt sich bereits jetzt erkennen, dass die
Firmen die sich am Sonnenplatz Großschönau beteiligt haben einen Zuwachs an
Anfragen und Kundengesprächen verzeichnen konnten.
Das Interesse am Passivhaus und der damit verbundenen Technik ist enorm. Seit
der Eröffnung des 1. Europäischen Passivhausdorfes am 12.05.2007 haben über
1.111 Personen Probewohnen® in Anspruch genommen und ein Passivhaus am
Sonnenplatz getestet. Das Feedback und die Zufriedenheit unter den Probewohnern
sind ausgezeichnet. In erster Linie beeindruckten die unterschiedlichen Objekte, Ma-
terialien und Vielfältigkeit an einem Ort. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass es
immer wieder Unsicherheiten zum Thema Passivhaus gibt. Trotz allem bedarf es
noch sehr viel Information und Aufklärung um die Vorteile aufzuzeigen. Denn in Zu-

37
PASIVNÍ DOMY 2008

kunft muss sich jeder Hausbauer die Frage stellen: „Kann ich mir mein Haus auch
noch in den nächsten Jahren leisten?“
Deshalb muss die Devise lauten: Das Passivhaus DER Baustandard der Zukunft.
Bei der Auswertung der Fragebögen wurde unser Hauptaugenmerk vor allem auf
folgende Parameter gelegt:
• Luftqualität und Luftfeuchtigkeit im Haus
• Raumtemperatur
• Mehrkosten eines Passivhauses
• Ökologische Komponente
• Subjektives Behaglichkeitsgefühl

3.1. Folgende Auswertungen lassen sich festhalten:


Wovon haben Sie beim Probewohnen® am meisten profitiert?
Information,
Vorträge
21 %

der grüne
Gedanke
11 %




das Testen des
Passivhauses
68 %



Quelle: Sonnenplatz Großschönau GmbH



2 wichtigsten Vorteile des Passivhauses
Energiesparen als Kostenvorteil
Passivhaus als Komfortgewinn

18%


82% der Probewohner sehen
das Passivhaus als
Komfortgewinn
82%


ja nein



Quelle: Sonnenplatz Großschönau GmbH

38
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

3.2. Homemanager
Der Homemanager ist ein zentrales Bedien- und Anzeigegerät für die Gebäudeauto-
mation. Dieses System ist in jedem einzelnen Haus bzw. Wohneinheit zu finden. Auf
den Hauptseiten lassen sich grundlegenden Informationen abrufen und ablesen.
Dies sind zum Beispiel:
• Beleuchtung
• Messwerte
• Fenster und Türen
• Sonstiges (Zentralfunktion)
Mittels einfacher Tastenbedienung (Pfeiltasten links – rechts) kann zwischen den
Hauptseiten gewechselt werden. Mit Betätigung der Taste „End“ kehrt man in das
Hauptmenü zurück.




Abb.: Homemanger, Quelle: Archiv Sonnenplatz Großschönau GmbH




39
PASIVNÍ DOMY 2008

Pasivní dům na vlastní kůži – sebrané zkušenosti 1.111
osob, které si pasivní domy vyzkoušely
Martin Zizka, Sonnenplatz Großschönau GmbH
Harmannsteinerstr. 120, A-3922 Großschönau
Tel: +43 (0)2815/77270-0, e-mail: office@sonnenplatz.at

1. Úvod
Výstavba a bydlení jsou bezpochyby jednou z klíčových oblastí trvale udržitelného
rozvoje. Největší objemy energií se dnes v budovách doslova „protopí“, spotřebují na
chlazení a „projezdí“ dopravou.




zdroj: Statistik Austria, WIFO

Výstavbou pasivních domů je dnes možno realizovat nové cesty vedoucí k lepší kva-
litě života prostřednictvím menší spotřeby energie. Pasivní domy jako nejlépe pro-
zkoumaný standard bytové výstavby s přednostmi pro uživatele, výrobce i obecnou
veřejnost se již prosadil jako moderní technologie. Pro jeho rychlé rozšíření je nutné
získat kritický počet multiplikátorů (násobitelů), kteří budou aktivně šířit přesvědčivou
myšlenku pasivních domů mezi širou veřejností. Tzv. bydlení na zkoušku (Pro-
bewohnen®) v jednom z pasivních domů je od 12.05.2007 na náměstí Sonnenplatz v
Großschönau realitou. Kombinací informací, návštěvy, výměny zkušeností a zkoušky
může budoucí stavebník PD z blízka okusit přednosti a pohodlí tohoto stavebního
standardu. Prostřednictvím různých pasivních domů na jednom místě může zákazník
poznávat autenticky tématiku energetické účinnosti a ekologie příjemným způsobem
a v pravém smyslu slova ji “uchopit a pochopit”.




40
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH




Obr.: Sonnenplatz Großschönau, zdroj: Archiv Sonnenplatz Großschönau GmbH

2. Vědecký doprovod
Kombinovanou analýzou uživatelského chování, energetických parametrů a pocitů
uživatelů chceme přispět k vyšší kvalitě bydlení a pohody a tím ke zpřístupnění no-
vým vrstvám zákazníků. Předpokladem optimálního výběru dat je koncepce použití
sensorů, automatický záznam údajů, profesionální vyhodnocení, analýza a vědecky
podložené dotazníky. Data získaná z průzkumů a analýzy se poskytují výrobcům
jednotlivých domů na náměstí Sonnenplatz. Prostřednictvím rozsáhlého vyhodnocení
tak mohou firmy poprvé získat údaje o skutečném chování uživatelů, spotřebě ener-
gie při různých povětrnostních podmínkách a o subjektivním pocitu pohodovosti jed-
notlivých uživatelů.

3. Vyhodnocení a analýza
Projektem Bydlení na zkoušku (Probewohnen®) se nejen předkládá veřejnosti téma-
tika pasivních domů, ale také dochází poprvé k vyhodnocení a analýze uživatelského
chování a uživatelského vnímání. Každá rodina se k tomu vyjádřila odevzdáním
osobního dotazníku a zodpovězením otázek na téma pasivních domů, ekologie, po-
hodlí atd. Díky velkému počtu uživatelů na zkoušku mohlo být už po porvním roce
dosaženo výmluvné zpětné vazby. Už teď lze konstatovat, že firmy, které se projektu
na náměstí Sonnenplatz zúčastnily, zaznamenaly zvýšení poptávek a zájmu zákaz-
níků.
Zájem o tématiku pasivních domů a s tím související technologie je enormní. Od ote-
vření 1. Evropské vesničky pasivních domů dne 12.05.2007 možnost bydlení na
zkoušku využilo přes 1.111 osob, které si vyzkoušely komfort pasivních domů na
náměstí Sonnenplatz. Zpětná vazba a spokojenost zkušebních obyvatelů jsou vyni-
kající. V první řadě byli překvapeni rozmanitostí objektů, materiálů a všestranností na
jednom místě. Zjistili jsme, že stále ještě panuje mnoho nejasností okolo tématiky
pasivních domů. Abychom mohli prezentovat přednosti PD, bude totiž zapotřebí ještě
větší informovanosti a osvěty. Protože v budoucnosti si bude muset každý stavebník
položit otázku: „Budu si moci svůj dům dovolit i další roky?“

41
PASIVNÍ DOMY 2008

Proto se stává zásadou: Pasivní dům JE stavebním standardem budoucnosti.
Při vyhodnocení dotazníků jsme hlavní pozornost věnovali především těmto paramet-
rům:
• kvalita vzduchu a vlhkost vzduchu v domě
• pokojová teplota
• vícenáklady pasivních domů
• ekologické komponenty
• subjektivní pocit pohody

3.1. Konstatovali jsme následující výsledky:

Wovon haben Sie beim Probewohnen® am meisten profitiert?
Information,
Vorträge
21 %

der grüne
Gedanke
11 %




das Testen des
Passivhauses
68 %

Co bylo u bydlení na zkoušku největším přínosem?
Vyzkoušení pasivního domu 68 %, Informace, přednášky 21 %, Zelená myšlenka 11 %
zdroj: Sonnenplatz Großschönau GmbH



Energiesparen und Wohnkomfort


2 wichtigsten Vorteile des Passivhauses
Energiesparen als Kostenvorteil
Passivhaus als Komfortgewinn

18%


82% der Probewohner sehen
das Passivhaus als
Komfortgewinn
82%


ja nein


2 nejdůležitější výhody pasivního domu
- Úspory energie jako finanční výhoda
- PD jako výhoda v komfortu, 82% zkušebních obyvatel považují PD za výhodnější komfort
zdroj: Sonnenplatz Großschönau GmbH

42
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

3.2. Homemanager
Homemanager je centrální ovládací a monitorovací jednotka pro automatické řízení
budovy. Tento systém najdete v každém z jednotlivých domů nebo bytových jedno-
tek. Na hlavních stránkách si každý může najít a přečíst základní informace.
Jedná se např. o:
• osvětlení
• hodnoty měření
• okna a dveře
• ostatní (centrální funkce)
Pomocí jednoduchého ovládání tlačítky (šipky vlevo – vpravo) můžete v hlavních
stránkách listovat a přecházet z jedné na druhou. Tlačítkem „End“ se vrátíte do hlav-
ní nabídky.




Obr.: Homemanger, zdroj: Archiv Sonnenplatz Großschönau GmbH




43
PASIVNÍ DOMY 2008

Průzkum subjektivního hodnocení mikroklimatu pasivního
domu
Josef Chybík, Fakulta architektury VUT v Brně
Poříčí 5, 639 00 Brno
Tel.: 5 414 6762, e-mail: chybik@fa.vutbr.cz

1. Úvod
Příspěvek představí výsledky průzkumu, který se uskutečnil v pasivních rodinných
domech (PD), v řadové zástavbě v areálu bývalého cukrovaru v Židlochovicích, obr.
1. Zástavbu tvoří dvě řady rodinných domů. Starší byla dána do užívání v roce 2006.
Její obyvatelé zde prožili dvě zimy a získali z tohoto období s užíváním domu první
zkušenosti. Do novějšího bloku se
nájemníci nastěhovali ještě v průběhu
otopné doby - v březnu 2008. Proto
poznatky o hodnocení zimního
období nebyly od nich získány. Jejich
zkušenosti z období letního jsou však
již obsahem tohoto průzkumu.

Obr. 1 Pohled na jihozápadně orientovanou
fasádu řadových PD

Průzkum byl zaměřen především na
zjištění následujících činitelů:
• získání poznatků o motivaci stavebníků k realizaci výstavby PD,
• zjištění podmínek interního mikroklimatu PD v zimním a letním období,
• získání zkušeností z bydlení v PD.

2. Popis budovy
Zástavba se nachází na okraji intravilánu obce. Tvoří
ji čtrnáct rodinných domů. Ve starší řadě je
lokalizováno šest, v mladší osm domů. Jedná se
dvoupodlažní stavby bez podsklepení, s užitnou
plochou 105 m2 (dokončeno v roce 2006), resp. 120
m2 (dokončeno v roce 2008). Celé jihozápadní průčelí
s obývacím pokojem v přízemí a dvěma ložnicemi
v patře je prosklené. K severovýchodu s menšími
okny je orientován vstup do jednotlivých domů a
v patře ložnice.

Obr. 2 Dílčí řez PD vedený severovýchodní stěnou se vstupem
a krycí stříškou



44
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Základy široké 400 mm jsou z vnější strany obloženy 150 mm vrstvou XPS, obr. 2 a
obr. 3. Na nich jsou vyzděny vertikální nosné konstrukce z pórobetonu YTONG P5-
600, tl. 200 a 250 mm s tepelnou izolací z EPS tl. 350 mm. Nosná schodišťová stěna
je z vápenopískových cihel tl. 125 mm. Mezi domy je z akustických důvodů vložena
izolace Rockwool tl. 30 mm. Stropy i šikmé střešní roviny tvoří desky YTONG, resp.
nosníky TRAS a 350 mm EPS. Střecha má U = 0,11 W/(m2.K). Skladby konstrukcí
jsou patrny z obr. 2 až 4. Okna jsou vrstve-
ná s jádrem z borového dřeva a tepelnou
izolací z PUR, zasklena trojsklem
2
s kryptonem - Uw = 0,72 W/(m .K), T =
0,51. [1] V každé místnosti je jedno okno
otevíravé, ostatní jsou pevná. Dřevěné
balkony mají vlastní systém založení a
s budovou jsou spojeny bodově ocelovou
pozinkovanou tyčí, obr. 3.

Obr. 3 Řez PD vedený jihozápadní stěnou
s balkonem, stropy a podlahami

Provoz zajišťuje centrální větrací jednotka
PAUL Santos F 250 DC. Nasávací potrubí
zemního kolektoru je opatřeno antibakte-
riální vrstvou s podílem stříbra, která brání sukcesi mikroorganismů. Vnitřní rozvody
vzduchotechniky jsou v přízemí ve stropě, přičemž v obývacím pokoji je přívod a
v kuchyni odvod. V podkroví jsou výustky ve stěnách nad podlahou. Přihřívání vzdu-
chu probíhá v kritických dnech zimního období pomocí elektrické energie. Ohřev tep-
lé vody ve starší řadě šesti domů zajišťuje tepelné čerpadlo s topným faktorem 3,6 a
výkonem 2,5 kW. Výkon tepelných čerpadel se vlivem malé potřeby energie zcela
nevyužívá. V osmi domech „mladší“ řady je zabudován solární systém s kolektory
umístěnými na střešní konstrukci a elektroohřev o výkonu 1,90 kW. Zásobník
s provozní teplotou 52 °C má kapacitu 296 litrů. [2] V koupelně a v technické míst-
nosti, kde je sprcha, jsou jediná otopná tělesa,
která zajišťují dostatečnou teplotu po celý rok a
slouží k sušení. Náklady na energii tvoří pouze
platby za elektřinu s dvěma zálohami po 1500
Kč. [3]

Obr. 4 Skladba střešní konstrukce PD v Židlochovicích

Domy mají jmenovitou potřebu na vytápění 15
kWh/(m2.a). Výpočet dle PHPP prokázal, že
potřeba primární energie se rovná 69,0
kWh/(m2.a). Měrný příkon podle PHPP činí 12,2
W/m2. Tlaková zkouška – „Blower door test“
prokázala neprůvzdušnost n50 = 0,38 1/h.

45
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Respondenti
Účastníky průzkumu se staly osoby, které domy trvale obývají. S ohledem na skuteč-
nost, že se obydlovaly postupně a zkušenosti se zimním obdobím měli jen obyvatelé
ze starší, v roce 2006 obydlené řadě, proběhl průzkum v šesti domech. Poznatky s
užíváním domů v letním období byly již sledovány v 10 domech.
Průzkum se uskutečnil ve dvou termínech v polovině května 2008 a počátkem srpna
2008. Data byla shromážděna prostřednictvím dotazníku, na jehož otázky
v přítomnosti autora průzkumu odpovídalo v zimním období 14 respondentů a
v letním období 11 respondentů. V letním období se jednalo až na jeden případ o
zástupce jednotlivých rodin. Bylo tomu tak proto, že na rozdíl od zimního období, kdy
se odpovědi obyvatel jednotlivých respondentů mnohdy lišily, byly v letním období
získány v jednotlivých domech stejné odpovědi. Soubor poskytl 234 odpovědí, které
separovaně hodnotily zimní a letní období.
Převážná část respondentů se nachází v mladší úrovni středněvěkého obyvatelstva
se středoškolským a vysokoškolským vzděláním. Mužů s věkovým průměrem 31,3
roků se zapojilo 14, žen s věkovým průměrem 29,9 roků 10.

4. Průzkum
Při rozhodování o pořízení vlastního rodinného domu bylo 31,8 % dotázaných vede-
no snahou vybudovat PD s cílem úspořit energii, snížit provozní náklady, přispět k
ochraně životního prostředí a zdravě žít. Motivační se pro 36,4 % stal právě samotný
způsob výstavby, který z hlediska enviromentálního pokládali za jeden
z nejšetrnějších. Jen 4,5 % osob se rozhodlo na základě zkušeností, které získaly od
stavebníků v ČR nebo
v zahraničí, obr. 5.

Obr. 5 Stimuly vedoucí
k rozhodnutí stavět PD

Při hodnocení vnitř-
ního prostředí budov
bylo zkoumáno jak na
člověka působí vlivy,
kterým je v interiéru
PD vystaven v zimním
a v letním období,
obr. 6. Za období zimní byl považován čas, kdy je podle současných pravidel
v provozu otopná soustava, tzn. v měsících září až květen, ve kterých ve dvou po
sobě následujících dnech poklesne průměrná venkovní teplota pod +13 °C. Bylo zjiš-
těno, že v PD je v zimním období 60 % osob spokojených a cítí se příjemně. U zbý-
vajících 40 % osob se v zimním období občas dostavoval pocit mírného chladu. Žád-
ná osoba stav interního klimatu nezařadila do kategorie stále chladno nebo velmi
chladno. V letním období se 54,5 % osob cítilo v domě příjemně a 45,5 % mělo ob-

46
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

čas pocit mírně zvýšené teploty. Při průzkumu byly v létě mezi byty zjištěny značné
rozdíly. V jednom z bytů byla při venkovní teplotě 30 °C naměřeno interiérová teplota
21,5 °C. Jeho uživatelé jej provozují tak, že podobně jako ve většině sledovaných
domů ponechávají v noci otevřená okna. Vstupující chladnější noční vzduch byt vy-
chladí. Ve dne však okna zcela uzavřou, venkovními žaluziemi byt zastíní a čerstvý
vzduch přivádějí zemním výměníkem. Interiér se díky kvalitnímu obvodovému plášti a
zastínění neprohřeje a v letním období si „podrží“ příjemný chlad.

Obr. 6 Bilance míry
spokojenosti se stavem
vnitřního prostředí

Lokální teplotní
diskomfort daný poci-
tem chladu od
konstrukcí s nižšími
teplotami na jejich
površích vůbec
nepociťuje 46,7 %
obyvatel. Ani v těsné
blízkosti oken nejsou díky jejím nízkým součinitelům prostupu tepla sledovány vlivy
chladu. Pouze 6,7 % účastníků průzkumu vyslovilo stížnost na mírný teplotní diskom-
fort v oblasti kontaktu nohou a podlahy nebo v úrovni hlavy. Poměrně vysoký počet
stížností 39,9 % se týkal klidové polohy nohou v úrovní kotníků a lýtek.

Obr. 7 Vyhodnocení míry
lokálního vlivu nižších
teplot na pocity osob

Průvan je ve sledova-
ných domech v obou
ročních obdobích
zcela marginálním
fenoménem, obr. 8.
V letním období jej
jako zátěžový činitel
nepociťoval nikdo
z dotazovaných. I v období zimním jej 73,4 % osob, tedy převážná část obyvatel ne-
řadila k diskomfortním činitelům. Pouze 6,6 % respondentů pociťovalo proudící
vzduch v úrovni dolní části nohou. V úrovni hlavy registrovalo 20,0 % osob poměrně-
nepříjemné vlivy proudícího vzduchu. Stížnosti měly lokální charakter a týkaly se míst
s umístěnými výustkami vzduchotechnického zařízení. Větší rychlost prodění mohla
být způsobena nesprávně seřízeným vzduchotechnickým zařízení.




47
PASIVNÍ DOMY 2008

Obr. 8 Pocity průvanu a
pocity chladu v zimním a
letním období

S vnitřním klimatem a
energetickou nároč-
ností je zásadním
způsobem spjatý způ-
sob větrání budovy.
V zimním období 80,0
% nájemníků vůbec
neotevírá okna, obr. 9.
Výměnu vzduchu
zcela zprostředkovává
soustava řízeného
větrání. Zbývajících
20 % uživatelů domů
v podstatě zbytečně, ale přesto, alespoň jednou za den na krátkou dobu otevřenými
okny větrá. V letním období v 50,0 % domů otevírají uživatelé okna pravidelně v noci.
Druhá polovina osob
v letním období
otevírá okna jen
občas – větrání
interéru v podstatě
zcela svěřují větrací
soustavě.

Obr. 9 Otevírání oken
v zimním a letním období

Pokud jsou okna
otevírána v teplých dnech dochází k vniknutí teplého venkovního vzduchu do interié-
ru a nepříjemnému navýšení tepelné zátěže ve vnitřním prostoru.

Obr. 10 Vnější pohyblivé okenní žaluzie a
dřevěná pergola jako prostředek
k vytváření příjemného mikroklimatu

Občas slýcháme, a to především od
osob, které s těmito stavbami
zpravidla nemají žádné zkušenosti
o jak složitý systém, který zajišťuje
vnitřní klima se jedná. Celkem
57,9 % dotázaných odpovědělo, že
se od počátku užívání nesetkalo
s problémy s technickým vybave-


48
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

ním budovy. O počátečních, krátkodobě trvajících komplikacích se zmínilo 42,1 %
respondentů, obr. 11. Řada uživatelů dokonce hodnotila obsluhu technického vyba-
vení v PD jako jednodušší nežli je práce spojená s klasickou otopnou soustavou.
Na stav vnitřního prostředí jak v části zimního období, tak především v období letním
má zásadní vliv zařízení se schopností ochránit budovu před účinky slunečního zá-
ření. Optimálním prostředkem jsou regulovatelné clony instalované na vnější straně
oken, obr. 10. Jsou o tom přesvědčeni téměř všichni obyvatelé. Pouze 5,6 % dává
přednost zastínění
pomocí vnitřních
závěsů. V tomto domě
byly v letním období
zjištěny nejvyšší
teploty výrazně
přesahující limit
teplotního maxima
25,5 °C.

Obr. 11 Funkce
technického vybavení
budovy

Klasická otopná sou-
stava, která by
sloužila jako prostře-dek k operativnímu vysušení mokrých svršků nechybí 73,3 %
obyvatel. Tento problém se ve většině domů řeší lokálně pomocí elektricky napáje-
ného topného zdroje – žebříku, umístěného v koupelně. Zbývajících 26,7 % obyvatel,
v jejichž domech toto zařízení chybí, jej však postrádá.
Výměník tepla umožňuje příjemné prostředí při jeho celoročním užívání. Proto
81,8 % domácností jej využívá nepřetržitě. Pouze 18,8 % jej v létě nevyužívá vůbec
nebo jen zcela omezeně. Je ovšem nutno podotknout, že je tomu tak především
v těch domech, kde obyvatelé bydlí krátce a se zázemím a vybavením PD se teprve
seznamují.

5. Závěr
Průzkum poskytl příznivé výsledky interního klimatu v PD v Židlochovicích. O spoko-
jenosti obyvatel svědčí také to, že by tento typ domů doporučili i dalším zájemcům o
výstavbu.

6. Literatura
(1) MAREČEK, P. Stavby pasivních řadových RD v areálu bývalého cukrovaru
v Židlochovicích. In Pasivní domy 2006, Brno, Centrum pasivního domu, 2006
(2) http://www.pasivnidomy.cz/domy/radovy-rodinny-dum-zidlochovice.html
(3) http://www.pasivnidomy.cz/uvod/zkusenosti-s-pasivnimi-domy-ze-seminare-
centra-pasivniho-domu.html

49
PASIVNÍ DOMY 2008

7. Untersuchung der subjektiven Bewertung des Mikroklimas eines
passiven Hauses
Der Beitrag befaßt sich mit der Untersuchung, die in den in Židlochovice auf dem
Gelände der ehemaligen Zuckerfabrik gebauten passiven Reihen-Einfamilienhäusern
durchgeführt wurde. De Bebauung besteht aus zwei Blöcken von Einfamilenhäusern.
Der ältere Block wurde im Jahre 2006 bewohnt. Die Bewohner haben hier zwei
Winter gelebt und haben die erste Erfahrung mit einem passiven Haus gemacht. In
den zweiten Block sind die Bewohner am Ende des Heizperiode im März 2008 ein-
gezogen. Deswegen wurde ihre Bewertung der Heizperiode nicht gewonnen. Die
Erfahrung aus der Sommersaison wurde jedoch in die Untersuchung einbezogen.
Die Untersuchung wurde vor allem auf folgende Faktoren ausgerichtet:
• Erkenntnis der Motive der Bauherren zum Bau eines passiven Hauses,
• Ermittlung der Bedingungen des inneren Mikroklimas eines passiven Hauses im
Winter und im Sommer,
• Erwerben von Erfahrungen mit dem Wohnen in einem passiven Haus.

8. Research of subjective evaluation of the microclimate of a
passive house
The paper deals with the research made into passive one-family row houses built on
the grounds of the former sugar mill in Židlochovice. The development consists of two
blocks of one-family houses. The older one has been used since 2006. The residents
have spent here two winter periods and gained the first experience in using a passive
house. The residents of the newer block moved in at the end of the heating period –
in march 2008. Therefore their experience and evaluation of the winter period has not
been gained. However, their experience of the summer period has already been in-
cluded into this research.
The research was focussed primarily on:
• gaining knowledge of the prospective owners’ motivation to build a passive hou-
se,
• establishing the conditions of indoor microclimate of a passive in winter and sum-
mer periods,
• gaining experience of living in a passive house.




50
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Vliv lidského faktoru na energetickou náročnost budov
Mgr. František Macholda, MBA, EkoWATT CZ s. r. o.
Areál Štrasburk, Švábky 2, 180 00 Praha 8
Tel: 266710247, e-mail: praha@ekowatt.cz, www.ekowatt.cz, www.energetika.cz

1. Normy a předpisy jako nedostupný ideál?
Podle platných norem a přepisů by měl projektant respektovat povinné obecné poža-
davky na výstavbu. V ideálním případě by měl navrhnout nejlepší dostupné řešení,
aby byl provoz budov nejen energeticky, ale i finančně úsporný.
Ve skutečnosti probíhají projekční práce (zejména u velkých budov) pod časovým a
finančním tlakem. Budovy jsou většinou navrhovány tak, aby splňovaly pouze ne-
zbytné požadavky, a na hledání nadstandardního řešení nezbývá čas.
Energetickou náročnost budovy lze ovlivnit zejména při výstavbě, kdy je možno na-
vrhnout úspornější řešení za cenu nevelkého navýšení investic. Pozdější změny jsou
drahé a často technicky nemožné.

2. Motivace rozhodovatele
Klíčem k výsledné energetické náročnosti budovy je osoba, která je pověřena říze-
ním a koordinací projektu, zpravidla projektový manažer. Tato osoba přijímá řadu
rozhodnutí, která přicházejí v průběhu přípravy a realizace stavby, přičemž každé
z nich je ovlivněno řadou faktorů – osobní motivací, vnějšími a vnitřními faktory.
Osobní motivaci způsobují faktory, kterými rozhodovatel sleduje své vlastní zájmy.
Typickými kladně působícími faktory jsou touha po úspěchu, po pochvale, po kariér-
ním postupu a vnitřní uspokojení z práce. Negativně působícími faktory jsou napří-
klad obava z neúspěchu a z vysoké zodpovědnosti. Pokud má projektový manažer
kontrakt na dobu 18 měsíců, těžko se bude zajímat o výsledky, které se dostaví po
této lhůtě. Nebude také ochoten přijímat jakákoli opatření, která by mohla sice zlepšit
výsledek projektu, ale přinesla by riziko jeho zpoždění.
Vnitřní faktory jsou vlivy pocházející zevnitř vlastní společnosti. Z pohledu vrcholové-
ho managementu není často podstatná kvalita výsledné budovy, ale doba, za kterou
bude budova sloužit svému účelu, a minimalizace nákladů. Proto se projektový ma-
nažer ocitá pod velkým tlakem času a finančních limitů. Management firmy stanovuje
kritéria úspěšnosti práce rozhodovatele. Tato kritéria mají málokdy souvislost s
úsporností budoucího provozu budovy. Proto je rozhodovatel tlačen k chování, které
preferuje rychlost výstavby před její kvalitou.
Vnější faktory ovlivňující rozhodovatele stojí mimo jeho vlastní firmu. Aby mohl uspět,
musí spolupracovat s řadou vnějších dodavatelů, jako jsou architekti, projektanti, rea-
lizační firmy, apod. Pokud by projektový manažer stupňoval své požadavky na kvalitu
budovy a použití nadstandardních řešení, mohly by se některé práce výrazně zpozdit
a hrozily by i konflikty s dodavateli.

51
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Výsledné chování rozhodovatele
Pokud si tedy uvědomíme složitost situace projektového manažera, nemůžeme se
divit, že řadu rozhodnutí dělá s vědomím, že nejsou optimální, ale že jsou vynucena
tlakem okolí. V případě, že si je vědom toho, že jeho další kariéra záleží na splnění
požadavků vlastníků a vedení společnosti, že musí dobře vycházet s dodavateli a že
rozhodujícími kritérii jsou termíny a náklady, je nucen volit často kompromisy. Ve
stejné situaci jsou projektanti, kteří často pracují s měnícím se zadáním, takže volí
pokud možno univerzální řešení, která lze na poslední chvíli upravovat.

4. Případová studie I. – Výstavba logistického centra
Obchodní společnost budovala své logistické centrum v několika etapách. Jádrem
areálu bylo několik skladových budov. Po uvedení skladů do provozu se zjistilo, že
mají velmi vysokou energetickou náročnost. Analýzou bylo zjištěno, že intenzita vět-
rání je několikanásobně vyšší, než je nutné, a že jejím snížením by bylo možno uspo-
řit až 40% energie na vytápění hal. Instalované větrací zařízení však neumožňovalo
snížit množství přiváděného vzduchu. Jediným možným řešením by bylo nahradit
větrací jednotky jiným typem, který by umožnil směšování čerstvého a cirkulačního
vzduchu. I když by toto opatření vyžadovalo několikamilionovou investici, doba ná-
vratnosti by nepřesáhla čtyři roky. Navržené opatření by mělo ještě další kladný
efekt. V souvislosti s postupující výstavbou areálu bylo plánováno vybudovat další
zdroje tepla. Pokud by byla dosažena navržená úspora, stávající zdroje by nabízely
dostatečnou kapacitu, a nebylo by nutno stavět žádné další. Tím by se ušetřily další
náklady a doba návratnosti by se zkrátila na dva roky.
Rozhodovatelem byl v tomto případě energetik pověřený dohledem nad budováním,
ale také nad dalším provozem areálu. Šlo o staršího muže, který nechtěl podstupovat
rizika a velmi dobře vycházel se všemi dodavateli. Vedení společnosti mu nechávalo
volnou ruku, protože se zabývalo obchodní činností firmy a výstavbu areálu chápalo
pouze jako nezbytnou, nicméně podružnou záležitost. Projektový manažer se rozho-
dl, že úsporná opatření nebudou realizována,protože v dané chvíli bylo klíčovým úko-
lem budování dalších částí areálu.
Pokud by došlo k výměně větracích jednotek, mělo by to následující dopady:
• Byl by ohrožen harmonogram další výstavby
• Vznikly by neplánované náklady, které by bylo nutno zdůvodnit
• Zdůvodnění by vedlo k hledání viníka neuspokojivého stavu
• Byly by poškozeny vztahy s projekční kanceláří, které byly nezbytné pro po-
kračování projektu
• Sám projektový manažer by mohl být obviněn z nekompetentnosti
V dalších fázích pak bylo rozhodnuto o zrušení lokálních zdrojů tepla a o jejich ná-
hradě centrální kotelnou a venkovními rozvody. Ekonomická analýza toto řešení ne-
doporučila, ale přesto bylo přijato. Klíčovým faktorem byla motivace rozhodovatele,
který zrušením jednotlivě umístěných zdrojů tepla vyměnil nepohodlné obcházení

52
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

areálu za nový velín energocentra. Toto velmi nákladné řešení nebylo ze strany ve-
dení firmy zpochybněno, jak by se mohlo stát při výměně větracích jednotek.

5. Případová studie II. – Provoz obchodního domu
Nadnárodní společnost požádala EkoWATT o spolupráci při snižování energetické
náročnosti svých obchodních domů v několika zemích. Při analýze energetického
hospodářství dvou jinak téměř shodných budov byly zjištěny velké rozdíly ve spotře-
bě nergií. Důvody byly tedy hledány ve způsobu provozování obchodních domů.
Při detailní prohlídce bylo zjištěno, že hlavním důvodem rozdílu ve spotřebách ener-
gie je noční provoz, kdy probíhá úklid. V jednom obchodním domě probíhal úklid po
celou noc. Prostory uklízelo patnáct uklízeček, které nechávaly trvale rozsvícené celé
obchodní centrum včetně dekoračního osvětlení, a to přes všechnu snahu správce
budovy. Další spornou otázkou bylo větrání. Uklízečky si stěžovaly, že se jim v pro-
storách, kde uklízejí, špatně dýchá. Větrání přitom pracovalo v režimu směšování
cirkulačního a čerstvého vzduchu v poměru, který dostačoval pro denní provoz, kdy
se centru pohybovalo cca tisíc osob. Spory s uklízečkami došly tak daleko, že správ-
ce rezignoval a cirkulaci vzduchu vypojil, takže se do budovy přivádělo a tepelně
upravovalo 50 000 m3 vzduchu za hodinu. Protože tato změna probíhala pouze v
nočních hodinách, nikdo další o ní neměl tušení.
Ve druhém, konstrukčně shodném, obchodním centru uklízelo pouze deset uklízeček
a svou práci stihly mezi šestou a devátou hodinou ranní. Zbytek noci bylo větrání i
osvětlení zcela vypnuto. Jak je vidět, výsledná energetická náročnosti byť i dobře
navržené budovy může být klíčově ovlivněna spory mezi správcem budovy a partou
uklízeček.

6. Obrat k lepšímu
Tento článek uvádí některé negativní zkušenosti a demonstruje je na extrémních pří-
kladech. V menší míře ale popsané jevy fungují u každého projektu a u každé budo-
vy.
Negativním efektům lidského faktoru při rozhodování lze ale účinně zabránit. Řeše-
ním je rozšířené zadání projektu, které mezi cílové parametry výstupu zahrne i hos-
podárnost provozu budovy po jejím dokončení. Velkou pomocí je i účast energetic-
kého konzultanta po celou dobu výstavby a při uvádění budovy do provozu.
Zdá se, že si vrcholový management firem strategickou důležitost této otázky uvě-
domuje, protože se rapidně zvyšuje poptávka po dobrých koncepcích, které umožní
optimalizovanou výstavbu. V době, kdy energetický večírek lidstva zvolna končí a
ceny energií strmě rostou, to bude čím dál důležitější.




53
PASIVNÍ DOMY 2008

Environmentální a energetické hodnocení dřevostaveb
v pasivním standardu
ing. Petr Morávek, CSc., ATREA s.r.o.
V Aleji 20, 466 01 Jablonec nad Nisou
tel.: +420 483 368 111, fax: 483 368 112, e-mail: atrea@atrea.cz
prof. ing. Jan Tywoniak, CSc., FSv ČVUT v Praze,
Thákurova 7, 166 29 Praha 6
tel.: +420 224 354 574, fax: +420 233 339 987, e-mail: tywoniak@fsv.cvut.cz

Abstrakt
Der Beitrag befasst sich mit der Analyse vom Passivhaus aus der Sicht der grauen
Energie und CO2-Emissionen. Insgesamt vier Varianten vom Einfamilienhaus iden-
tischer Grösse wurden untersucht und verglichen: Holzbaukonstruktion mit dem übli-
chen Streifenfundament oder mit kleinen Pilot-Fundamenten, Konstruktion mit
tragenden Mauerwerk und WDVS, Stahlbetonkonstruktion in „verlorener Schalung“
und WDVS. Die Haustechnik war in allen Varianten identisch. Die Ergebnisse zeigen
ganz klar die Vorteile effizienter Holzbauten, insbesondere bei der Anwendung der
Zellulosendämmung.

1. Úvod
Hodnocení staveb z hlediska dopadu jejich výstavby a provozu na životní prostředí,
představuje exaktní metodu nezávislou na dnešních zcela deformovaných cenách
energií a jejich neodhadnutelným vývojem.
Proto se ve vyspělých zemích postupně zavádí skutečně objektivní kriterium pro ná-
vrh a výběr nejúspornějších stavebních systémů z hlediska udržitelného rozvoje me-
todou LCA (Life Cycle Assessment), vyjadřující mimo souhrnné environmentální do-
pady výstavby i analýzu souhrnné energetické náročnosti, spolu s celkovou bilancí
svázaných energií a emisí CO2 pro výstavbu i provoz budov která je zároveň objek-
tivní metodou z celospolečenských hledisek.
Současná energetická krize vyspělého světa, kde stavebnictví a provoz budov spo-
třebují přes 50% všech primárních energetických zdrojů, si nutně vyžádá i zásadní
změny v legislativě a povolování staveb, zároveň s povinným hodnocením i celospo-
lečenských aspektů.

2. Metodika hodnocení
Metodika LCA zahrnuje souhrn všech energetických nároků stavby včetně těžby su-
rovin, výroby materiálu, dopravy, montáž, provozní energie a likvidaci, po celou dobu
životního cyklu.




54
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

3. Výchozí podklady hodnocení
V tab. 3.1 jsou uvedeny hodnoty svázaných energií, tj. suma všech vynaložených
energií na těžbu, výrobu, dopravu, montáž základních stavebních materiálů
v přepočtu na běžně používané měrné jednotky ve stavební praxi a hodnoty ekviva-
lentních emisí CO2 uvolněných do ovzduší při těžbě, výrobě, dopravě m3základních
stavebních materiálů (případně vázaných do hmoty dřeva), dle lit.[1].
materiál měr. kg/m3 MJ/kg MJ/měr. jedn. CO2 CO2
jedn. (g/kg) kg/měr.
jedn.)
m3
beton 2200 0,69 1518 103 227
3
celuloza m 45 7,03 316 -907 -41
3
cihelné tvarovky m 850 2,49 2116 1760 1496
3
dřevo m 500 2,72 1360 -1409 -704,5
3
dřevovláknité desky m 250 13,7 3425 -183 -46
3
EPS m 38 98,5 3743 3350 127
3
minerální vlna m 40 23,3 932 1640 66
ocel. výztuž t 7800 22,7 22700 935 935
3
OSB desky m 650 9,3 6058 -1 168 -759
3
sádrokarton m 900 4,44 3996 200 180
Tab. 3.1 Svázané energie a ekvivalentní emise CO2 hlavních stavebních materiálů

V tab. 3.2 jsou faktory energetické přeměny (pro přepočty konečných spotřeb na pri-
mární zdroje) a produkce emisí CO2 jednotlivých energetických medií používaných
v provozu pasivních budov.
Energie faktor energ. přeměny měrná jednotka ekv. emise CO2
(kWh/kWh)
elektřina 3,0 kg/MWh 680
biomasa - dřevo (krbová kamna) 0,05 kg/MWh 31
solární systém FT 0,05 - -
solární systém FV 0,2 - -
zemní plyn 1,1 kg/MWh 250
Tab. 3.2 Faktory energetické přeměny a produkce emisí energetických medií

4. Technické parametry hodnocených objektů
objekt: pasivní rodinný dům s obytným podkrovím
zastavěná plocha: 9,60 x 8,60 m
celková vnitřní podlahová plocha: 132 m2 – var. A, B
118 m2 – var. C, D
součinitel prostupu tepla: U = 0,10 W/(m2K)
měrná potřeba tepla na vytápění: 14,8 kWh/(m2a)
spotřeba primární energie : 118 kWh/(m2a)
objemový faktor tvaru: A/V = 0,62


55
PASIVNÍ DOMY 2008

5. Popis hodnocených variant řešení pasivního rodinného domu
Všechny hodnocené varianty jsou uvažovány s teplovzdušnou větrací a otopnou
soustavou s rekuperací tepla, centrálním zásobníkem tepla (IZT), solárními panely a
teplovodními krbovými kamny.
Varianta A
Dřevoskeletová konstrukce založená na betonových mikropilotách, staveništní inte-
grované prefabrikované vazníky podkroví, bezvaznicový systém, obvodový plášť pa-
lubky, izolační výplň stěn, stropů, střech zafoukávaná celulóza, okna s trojskly.
Varianta B
Dřevoskeletová konstrukce založená na monolitických betonových pasech, stave-
ništní prefa vazníky, bezvaznicový systém, obvodový plášť s tenkovrstvou omítkou,
izolační výplň stěn, stropů, střech minerální vlna.
Varianta C
Zděná konstrukce založená na monolitických betonových pasech, z lehčených cihel-
ných tvarovek 300 mm s vnějším zateplením EPS, tenkovrstvá omítka, strop přízemí
železobetonová deska, krov dřevěný vaznicový, zateplení minerální vlna.
Varianta D
Monolitická betonová konstrukce založená na monolitických betonových pasech, do
ztraceného bednění ze štěpkových desek s vnějším zateplením EPS, tenkovrstvá
omítka, strop přízemí železobetonová deska, krov dřevěný vaznicový, zateplení mi-
nerální vlna.

6. Souhrnné bilance svázaných energií a emisí CO2
V tab. 6.1 a 6.2 jsou uvedeny hodnoty svázaných energií ekvivalentních emisí CO2
všech hodnocených alternativ podle podrobných propočtů [2].
Celková hmot-
Stavební část
TZB část Doprava Celkem Celkem
nost stavby
celkem
Varianta
( GJ ) ( GJ ) ( GJ ) ( GJ ) ( MWh ) (t)

256 30,8 4,6 291,4 80,9 65,6
A

388 30,8 7,4 426,2 118,4 106
B

555,8 30,8 29,8 608,4 169 213
C

503,5 30,8 31,1 565,4 157 222,2
D




56
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH


CO2 CO2 CO2 CELKEM
CO2
TZB část doprava celkem
stavební část cel-
Varianta
kem
(t) (t) (t) (t)

-14,1 1,4 0,5 -12,2
A

12,8 1,4 0,8 15
B

120,3 1,4 3,4 125,1
C

46,7 1,4 3,5 51,6
D
Tab. 6.2 Souhrnné ekvivalentní emise CO2 pro varianty A-D

7. Rekapitulace souhrnných hodnot konstrukčních alternativ A/ ÷
D/

Nákladní doprava:
1,4 MJ/tkmnergie z neobnovitelných (primár-
ních) zdrojů

(dle GEMIS CZ 2006): 0,16 kg/tkm emise
CO2, ekv.

pro alt. A, B: průměrná vzdálenost 50 km
(betonárky v místě)

pro alt. C, D: průměrná vzdálenost 1000 km
(vzdálené cihelny, výrobny)

Tab. 7.1 Souhrnná spotřeba svázaných energií konstrukčních alternativ A/ ÷ D/,včetně dopravy




Tab. 7.2 Souhrnná hmotnost Tab. 7.3 Ekvivalentní emise CO2 stavebních konstrukcí




57
PASIVNÍ DOMY 2008




Tab. 7.4 Podíl hlavních konstrukcí na souhrnné spotřebě vázaných energií pro jednotlivé konstrukční
alternativy




Tab. 7.5 Podíl hlavních konstrukcí na ekvivalentních emisí CO pro jednotlivé konstrukční alternativy

8. Potřeby provozních energií - alternativy A/ ÷ D/
a) vytápění 1966 kWh/r (24,1%)
b) příprava teplé vody – 4 osoby x 550 kWh/os/rok 2200 kWh/r (26,9%)
c) provozní energie TZB 800 kWh/r (9,8%)
d) režijní energie (spotřebiče) – 4 os x 800 kWh/os/rok 200 kWh/r (39,2%)
Potřeba provozních energií – celkem 8166 kWh/r

9. Spotřeby provozních energií - alternativy A/ ÷ D/
a) vytápění: krbová kamna s výměníkem (n = 0,6)
58
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

s 60% krytím celoroční spotřeby
Er = (1966 x 0,60): 0,6 x 10-3 1,97 MWh/r
elektroakumulační (n = 0,88)
s 40% krytím celoroční spotřeby
Er = (1966 x 0,40): 0,88 x 10-3 0,89 MWh/r
b) příprava TV: krbová kamna s 20% krytím spotřeby
Er = (2200 x 0,2): 0,6 x 10-3 0,73 MWh/r
elektroakumulační s 20% krytím
Er = (2200 x 0,2): 0,88 x 10-3 0,50 MWh/r
fototermální ohřev s 60% krytím
Er = (2200 x 0,6): 1,0 x 10-3 1,32 MWh/r
c) provozní energie: 0,8 MWh/r
d) režijní energie: 3,2 MWh/r
Spotřeba provozních energií – celkem 9,41 MWh/r

10. Přepočet spotřeb provozních energií na primární energie
– alternativy A/ ÷ D/
a) vytápění: krbová kamna: 1,97 x 0,05 0,10 MWh/r
elektroakumulační: 0,89 x 3,0 2,67 MWh/r
b) příprava TV: krbová kamna: 0,73 x 0,05 0,04 MWh/r
elektroakumulační: 0,50 x 3,0 1,5 MWh/r
fototermální: 1,32 x 0,05 0,07 MWh/r
c) provozní energie: 0,80 x 3,0 2,4 MWh/r
d) režijní energie: 3,20 x 3,0 9,6 MWh/r
Souhrnná spotřeba primárních energií – celkem 6,38 MWh/r

11. Přepočet spotřeb provozních energií na emise CO2
a) vytápění: krbová kamna 1,97 MWh x 0,031 0,06 t/r
– elektro 0,89 x 0,680 2,67 t/r
b) příprava TV: elektro 0,2 x 0,68 0,34 t/r
– solár 1,32 x 0 0 t/r
– krbová kamna 0,73 x 0,031 0,02 t/r
c) provozní energie 0,8 x 0,68 0,54 t/r
d) režijní energie 3,2 x 0,68 2,18 t/r
Celkem emise CO2 5,81 t /rok




59
PASIVNÍ DOMY 2008

12. Rekapitulace souhrnných hodnot energií a emisí CO2




Tab. 12.1 Souhrnné bilance svázaných a primárních energií konstrukčních alternativ v průběhu život-
nosti stavby




Tab. 12.2 Souhrnné bilance ekvivalentních emisí CO2 z výstavby a provozu konstrukčních alternativ
v průběhu životnosti stavby




Tab. 12.3 Porovnání souhrnných bilancí svázaných a primárních energií standardního rodinného
domu s pasivním domem v průběhu životnosti




60
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH




Tab. 12.4 Porovnání ekvivalentních emisí CO2 standardního rodinného domu s pasivním domem
v průběhu životnosti

13. Závěr
Zpracované hodnocení konstrukčních variant zahrnující spotřeby svázaných energií
a emisí CO2 na komplexní realizaci rodinného domu (bez spotřeb na likvidaci stav-
by), jednoznačně prokazuje environmentální efektivnost úsporných dřevostaveb,
zvlášť v kombinaci s izolanty na bázi celulózy. Na rozdíl od všech ostatních kon-
strukčních soustav zde dochází k vázání CO2 do hmoty budovy (pro běžný dům až
20 t CO2). U běžné cihelné budovy dochází naopak k zátěži při výstavbě a provozu
až 110 t CO2.
Porovnáme-li, budovu v pasivním standardu odpovídající variantě A s běžnou zdě-
nou budovou vybavenou navíc elektrickým vytápěním, můžeme konstatovat toto:
Souhrnné emise CO2 pro běžnou výstavbu s elektrickým vytápěním činí až 1534 t,
tedy až o 500 % více než pro obdobný dům v pasivním standardu. Ještě zásad-
nější rozdíly jsou však při srovnání náročnosti vlastního vytápění, kdy svázané ener-
gie běžné výstavby jsou až o 700 % vyšší vůči pasivnímu standardu a emise CO2
dokonce o 800 % vyšší. Při řešení konkrétních projektů rodinných domů se mohou
tyto údaje pochopitelně (mírně) lišit, tendence budou ale shodné.

14. Literatura:
(1) Waltjen, T.: Ökologischer Bauteilkatalog. Bewertete gängige Konstruktionen,
Springer-Verlag/Wien
(2) Souhrnné bilance svázaných energií a ekvivalentních emisí CO2 jednotlivých
stavebních dodávek a prací variant A/-D/. Nepublikované podklady k výpočtům.
Atrea, s.r.o.
(3) Gemis CZ: Environmentální hodnocení nákladní dopravy




61
PASIVNÍ DOMY 2008

Ekologická výstavba EPD
Bjørn Kierulf, Createrra s.r.o.
Hrubý Šúr 15, 90301 Senec, Slovensko
Tel: +421 905 313 078, e-mail: createrra@gmail.com

1. Aká je realita?

1.1. Prečo záleží na zabudovanej energii a emisii CO2?
EPD vedú k zásadnému zníženiu spotreby energie na prevádzku domu. Je však
možné postaviť EPD so zníženým množstvom zabudovanej energie (PEI), prípadne
taký EPD, ktorý je CO2 neutrálny vo výstavbe? Aký je pomer viazanej energie sta-
vebnej hmoty voči prevádzkovej energii v bežnom rodinnom dome?
Ak EPD spotrebuje 6-10 násobne menej energie na vykurovanie ako dom postavený
podľa stavebných noriem, mení sa aj pomer prevádzkovej energie a emisií CO2 voči
viazanej energii stavby rovnakým koeficientom.
Táto úvaha nás viedla k tomu, aby sme sa bližšie pozreli na skutočnosť a porovnali
dva rovnaké EPD stavané z rôznych materiálov. Naša spoločnosť CREATERRA sa
špecializuje na stavbu EPD z ekologických materiálov, a výsledky výpočtov nám len
potvrdili, že ideme správnym smerom.

1.2. Porovnáme dva zdanlivo rovnaké EPD
V príspevku porovnávam dve materiálové varianty rovnakého návrhu domu. V prvej
variante je dom stavaný z klasických materiálov (tehly, železobetónové stropy, kon-
taktné izolácie) kým druhý dom je riešený materiálmi ako je drevo, celulóza a hlina a
je tepelne izolovaný pod základovou doskou. Rovnaká dispozícia a veľkosť domu
boli základným predpokladom pre výpočet, a obdiva domy spĺňajú kritériá EPD.
Ku každému materiálu sme pripísali hodnoty PEI ekv. (viazanej primárnej energie) a
emisie CO2 ekv. (GWP - gobálny potenciál oteplovania) a SO2 ekv. (AP - Acidificati-
on potential - potenciál okysľovania prostredia). Tieto údaje sa opierajú prevažne o
rakúsky zoznam materiálov öbox z Energieistitutu Vorarlbergu, ktorý bol publikovaný
aj v knihe Passivhaus Bauteilkatalog. iEPD (Inštitút pre energeticky pasívne domy,
Slovensko, www.iepd.sk) spracoval v rámci kofinancovaného projektu brožúru, ktorá
porovnáva rôzne alternatívne materiály a ich vlastnosti. Na základe tejto práce sme
následne vytvorili excelovú tabuľku, pomocou ktorej sa dajú ľahko porovnať rôzne
stavebné varianty. Tabuľka bude neskôr voľne dostupná na stránkach občianskeho
združenia ArTUR (Architektúra pre trvalo udržateľný rozvoj - www.ozartur.sk)




62
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

2. Výsledky

2.1. Celkové zhodnotenie




Porovnanie PEI, CO2 a SO2 pre celý dom

Sám som nečakal až taký extrémny rozdiel vo výsledkoch. Ako je vidieť, zabudovaná
energia je viac ako 2-násobne vyššia (486’000MJ k 1’063’000MJ), kým v ekologic-
kom dome viažem v materiáloch až 35t CO2 ekv., pri druhom dome vypustím celkom
150t CO2! Markantný je aj rozdiel, keď sa pozeráme na hodnoty zasírenia SO2 ekv.




Výrazné rozdiely vznikajú hlavne v zakladaní, nosných stenách, stropoch, streche a povrchoch. Veľmi
veľký rozdiel zaznamenávame pri tepelnej izolácii.




Najzaujímavejší je možno fakt, že okrem základov, povrchov a okien, dosiahne ekologický dom výraz-
ne negatívne hodnoty. To preto, že použité materiály viažu CO2.




Aj pre SO2 je výber materiálu rozhodujúci, mnohokrát vzniká aj väčší ako 100% rozdiel.

63
PASIVNÍ DOMY 2008

2.2. Vyhodnotenie PEI a CO2 ekv. podľa jednotlivých oblastí




Zakladanie stavby:
Podstatný rozdiel vo výsledku tvorí rozdielny spôsob zakladania – kým ekologický dom zakladáme na
betónovej doske na lôžku z penového skla, masívna stavba je založená na pásových základoch.




Tepelná izolácia základov:
Celkový rozdiel PEI pre izoláciu základov je len minimálny (85000 k 95000MJ), avšak spolu s hodno-
tami zakladania stavby je zakladanie na penovom skle výhodnejšie. Zároveň získame základovú
dosku pre akumuláciu v rámci teplého obalu a ušetríme asi 30cm z výšky stien prízemia, ktoré by inak
boli potrebné pre tepelnú izoláciu a poter vo vnútri domu. Tým ušetríme 13,5m2 fasády a jej izolácie.




Nosné steny:
Steny masívnej stavby pokrývajú 7,2m2, väčšiu plochu ako drevená konštrukcia. O toľko sa musí
zväčšiť aj základová doska, strop a strecha. Drevená konštrukcia je bezkonkurenčne úsporná.




Stropy:
Výrazný rozdiel je spôsobený priaznivými vlastnosťami dreva. Stropné dosky z dreva majú už z výroby
pohľadovú spodnú rovinu, kým betonový strop treba omietať.




64
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH




Strecha:
Rozdiel je daný materiálom nosnej časti, len čiastočne voľbou krytiny. Zelená strecha efektívne tlmí
teplotné výkyvy v lete aj v zime.




Tepelná izolácia:
Rozdiel je výrazný. Záujímavé je, že príp. náhrada polystyrénu sklennou vatou alebo kammenou vlnou
ešte zvýši zabudovanú energiu a emisie CO2. Je pravda, že omietaná fasáda je menej náročná na PEI
ako odvetraná fasáda. Priamo omietateľné drevovláknité dosky sú však dobrou voľbou, ak chcete
riešiť izoláciu z celulózy bez odvetranej roviny.




Povrchy:
Hlina je medzi omietkami bezkonkurenčná. Zároveň nám poskytuje dobré vlastnosti tým, že výborne
prispieva k regulácii vlhkosti a dobre tlmí zvuk.




3. Záver
Použitie ekologických materiálov a optimalizovaného spôsobu výstavby v EPD dáva
zmysel – materiály prispievajú aj ku kvalite domu, zabezpečujú zdravšiu vnútornú


65
PASIVNÍ DOMY 2008

klímu. Optimalizovaná konštrukcia znižuje množstvo použitého materiálu. Minimali-
zujú sa zároveň mokré procesy, čo urýchluje výstavbu.
Ak staviame EPD aby sme šetrili energiu a napomohli boju proti globálnemu oteplo-
vaniu, musíme však do spotreby energie na prevádzku domu zarátať aj viazanú
energiu. Ak môžeme pre rovnaký dom dosiahnuť rozdiel vo výške viac ako 160’000
KWh len tým, že vyberieme iné materiály, tak by sme to mali urobiť. Na tento dom
bola vypočítaná spotreba na vykurovanie, TUV a vetranie pre celý rok na 2’200KWh
(kompaktná jednotka Aerosmart M včetne spotreby pre priamo vykurovacieho pane-
lu). 160’000 KWh sa rovná 72 rokov prevádzky(!!). 2’200KWh el. energie sa rovná asi
1000kg CO2 emisií ročne. Môžeme teda 35 rokov prevádzkovať dom a stále bude
CO2 neutrálny. Naopak, ak postavíme dom z klasických materiálov, vytvoríme toľko
emisií, koľko EPD vytvára počas 150 rokov, a to sme ešte nezačali bývať!
Do budúcnosti chceme náš stavebný systém ešte vylepšiť a optimalizovať. To, čo sa
dnes odprezentovalo sa nebude páčiť tehlovej loby ani hlavným výrobcom tepelnej
izolácie. Som presvedčený, že aj veľké firmy sa budú musieť prispôsobiť realite a
vyjsť na trh s ekologickejšími materiálmi. Smer nám musia ukázať architekti a kvalit-
né projekty.
Dúfam, že ste sa nechali inšpirovať číslami.




Pohľad na vypočítaný dom

4. Príloha

4.1. Viazaná primárna energia (PEI), tzv. „šedá energia“
Je to údaj v MJ, ktorý v sebe zahŕňa množstvo spotrebovanej primárnej energie v
danom materiály. Ide o energiu vynaloženú na získanie suroviny, výrobu a dopravu
materiálu. Jeden MJ zodpovedá v prepočte cca. 0,27KWh.

66
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

4.2. Emisie CO2ekv. (potenciál globálneho otepľovania)
Tento údaj zahŕňa emisie látok prispievajúcich ku skleníkovému efektu. Oxid uhličitý
sa vzhľadom k najväčším množstvám používa ako ekvivalent. Nás zaujíma, koľko
kilogramov CO2 bolo uvoľnených pri výrobe materiálu. Nie každý materiál má pozi-
tívnu bilanciu CO2. Napríklad drevo alebo iné dorastajúce suroviny počas rastu ab-
sorbovali viac CO2, ako sa uvoľní pri ich príprave a zabudovaní v stavbe.

4.3. Emisie SO2ekv. (potenciál okysľovania životného prostredia)
Ako ekvivalent sa používa oxid siričitý, ale údaj zahŕňa aj daľšie plyny podieľajúce sa
na acidifikácii, predovšetkým oxid dusíka a amoniak. Tento menej známy, ale tiež
dôležitý údaj nám dáva informácie o nezvratnom procese zasírenia okolia priemysle-
nou produkciou. Plyny reagujú a viažu sa v atmosfére s vodou a dopadajú na Zem
predovšetkým v podobe kyslých dažďov. Tie spôsobujú poškodenie vodných, les-
ných a pôdnych ekosystémov, ale aj budov.

4.4. Nezohľadnené vo výpočtoch:
Technické inštalácie, doprava a manipulácia materiálu na stavbe. No vzhľadom na
váhu, by bol aj tento údaj skôr nevýhodný pre masívnu stavbu.
Detajlné vypočtové tabuľky a východiskové tabuľky je možné stiahnúť zo stránky
www.ozartur.sk. Pokiaľ sa vo výpočtoch napriek opakovaným kontrolám nájde chyba,
budeme radi ak nás na to upozornite.

5. Literatura
(1) IBO, Waltjen, Tobias + spoluautori: Passivhaus-Bauteilkatalog. SpringerWien-
NewYork, 2008, zweite Auflage, 284 s.
(2) Ing. arch. Katarína Znášiková, Anna Nemcová, Mgr. art. Bjorn Kierulf: Informač-
ná brožúra: Environmentálne vhodné materiály pre energeticky pasívne domy.
iEPD, 2008, 46 s.

6. Abstrakt – PH ökologisch bauen

Einführung
PH führen zu einer 6-10 fachen Reduktion der notwendigen Heizenergie. Ist es sinn-
voll ein PH zu bauen welches zugleich auch weniger graue Energie verbaut und CO2
neutral erstellt werden kann?
Diese Frage hat dazu geführt das wir mit Hilfe von Materialtabellen von öbox und
dem PH Bauteilkatalog eine detailierte Berechnung von zwei PH Rohbauten durch-
geführt haben.
Das erste PH ist ausschliesslich in Holzbauweise (Lignotrend) auf einer auf
Glassschaumschotter gegossene Fundamentplatte erstellt und mit Zellulose isoliert.
Alle weiteren Materialien wurden für einen niedrigen PEI (Primärenergieinnhalt) und


67
PASIVNÍ DOMY 2008

CO2ekv. (GWP – Global Warming Potential) ausgewählt, wie z.B. Holzfaserplatten
oder Lehmputz.
Das zweite Haus ist aus Ziegelsteinen auf einem üblichen Fundament mit überlie-
gender Isolation, jeweils mit Betondecken für den 1. Stock und Flachdach. Isoliert
wurde das Haus mit Polystyren (Fassade) und XPS (Dach). Innen wurden Kalkze-
mentputze und andere herkömliche Materialien verwendet.

Resultate
Die Resultate sind verblüffend – der enthaltene PEI Wert ist beim klasisch gebautem
Haus mehr als doppelt so hoch. Während das ökologische Haus 35t CO2 ekv. bindet,
stetzt das klasische Haus 150t CO2 ekv. frei bevor es bewohnt wird! Die Werte der
Versäuerung (SO2) sind ebenfalls sehr unterschiedlich.
Anders interprätiert: beim Einbau von einem Kompaktgerät Aerosmart mit einem für
dieses Haus berechneten Verbrauch für Heizung, Warmwasser und Lüftung von
2200 Kwh pro Jahr können Sie bei der richtigen Materialwahl fast 70 Jahre Gebrau-
chsenergie einsparen, oder 35 Jahre CO2 neutral heizen, statt noch vor dem Einzug
ein Gebrauchsekvivalent von 150 Jahre vorzuproduzieren!
Es macht überaus Sinn, sich zu überlegen womit man ein PH bauen sollte.




68
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

soul001 – 3 Jahre Leben im Passivhaus
Ing. Christian Steiner MSc, so(u)l network – ökosolares planen & bauen gmbh,
A-2424 Zurndorf, Mühlgasse 37, +43(0)2147/22110,
e-mail: christian.steiner@soul-network.at, www.soul-network.at

1. Intro
Das Projekt „soul001 – lebenszentrum steiner“ wurde von uns als private Bauherrn
und als Pilot- und Referenzprojekt unserer Firma „so(u)l network – ökosolares planen
& bauen gmbh“ mit dem Kernteam des Netzwerks konzipiert und umgesetzt. Ziel war
es, einen Wohn- und Arbeitsraum zu erschaffen, der unsere Bedürfnisse erfüllt und
„unsere Seele berührt“, und als beispielhaftes Musterprojekt überregionale
Wirkungskraft zeigt.

2. Fakten

2.1. Hard Facts
• 722 m² Grundstücksfläche, 145 m² Wohnnutzfläche, 201 m² Bruttogeschoßfläche
• EKZ 13,0 kWh/m²a (PHPP), Heizlast 11,4 W/m², Primärenergiebedarf 22,3
kWh/m²a
• U-Werte(W/m²K): Außenwand 0,11, Pult/Flachdach 0,12, Fenster/Verglasung
0,69-0,85
• 5,5kW Wärmepumpe & Komfortlüftung mit 320m² Kombi-Sole-Flächenkollektor,
12m² PV
• „klima:aktiv-Passivhaus“ (995 v 1000 Punkten), „Österr. Solarpreis 2005(Solares
Bauen)“

2.2. Soft Facts
• Leitbild „lichtvolles, natürliches Lebenszentrum zum Wohlfühlen“, Motto „Leben im
Licht“
• Lehmputz an Wänden & tw. Decken, Lehmstampfwände > Raumklima & Luft-
feuchte!
• 45m² Süd-Verglasung > passivsolare Gewinne, Helligkeit & Leben mit dem Gar-
ten!
• Wand- und Fußbodenheizflächen, Zusatzofen > Strahlungswärme & Behaglichke-
it!
• 1,5kWp-PV-Anlage > Solarstrom für die HT-Anlage! („theoretisch energieautark“)
• Hochwertige Materialien > Holz natur/geölt, Naturdämmstoffe, Biofarbe, Grün-
dach, usw.

3. Erfahrungsbericht
Meine persönliche Erfahrung aus der ca 1,5-jährigen Realisierungphase bzw. nach
gut 3 Jahren „Be- & Erleben“ - aus der „objektiven“, sachlichen Sicht des verantwort-

69
PASIVNÍ DOMY 2008

lichen Projekt-/Bauleiters und aus der ganz subjektiven, emotionalen Sichtweise des
Bauherrn.

3.1. Planen & Bauen
• „Simultanes Planen“ wirkt und ausreichend Zeit gibt Raum für „richtige“ Entschei-
dungen!
• Interdisziplinarität wirkt, möglichst frühzeitig alle Aspekte erfassen & detailliert
planen!
• Kosten rasch & umfassend erfassen – Controlling gibt Sicherheit, ermöglicht
Steuerung!
• Terminpläne sind Pflicht, ausreichende Vorlaufzeiten für alle die Kür, Meilensteine
feiern!
• Planung (Schnittstellen) durch Fachleute mit PH-Erfahrung ist einzige (Qua-
litäts)Chance!
• Umsetzung durch Profis schont das Nervenkostüm, Eigenleistung kostet oft nur
Kraft!..

3.2. Leben (im Passivhaus)
• Lebensspender Sonne – wohlig warm im Winter (egal wie kalt draußen), aber kei-
ne Überhitzung im Sommer > konstruktiver Sonnenschutz & Speichermasse wir-
ken!
• Das PH als ganzes, va. die Haustechnik, MUSS funktionieren, und ausreichend
„Puffer“ bereitstellen(So+Wi) – der Konsument erwartet sich gerade davon unge-
mein viel!!
• Wohnkomfort ist Maßstab(nur z.T. objektiv messbar) und für Zufriedenheit ent-
scheidend!
• Kleine technische Mängel („nicht PH-perfekt“) werden von Nutzer nicht wahrge-
nommen, Einschränkungen in der Nutzung (zB. nicht ausreichend warm) wirken
jedoch „fatal“!
• Die Investition in hochwertige Materialien & PH-Qualität rechnet sich – vielfältig!!!
• Es kostet Überwindung im Altbau zu arbeiten, wenn daneben das Passivhaus
wartet!..

4. Conclusio
Wir haben das Glück, seit fast 3,5 Jahren in einem außerordentlichen Umfeld zu le-
ben. Das wird nicht nur durch Auszeichnungen sondern (viel wichtiger) durch unzäh-
liges (ungefragtes) positives Feedback Dritter laufend bestätigt. Unsere Kom-
fortansprüche werden durch das herrliche Innenraumklima übertroffen, wir sind eine
gesunde und vitale Familie (krank sind wir alle drei praktisch nie) und schöpfen
tagtäglich Kraft aus dem Gebäude, um unsere anderen Lebensträume zu verwirkli-
chen!



70
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

In Verbindung mit den Möglichkeiten, mit dem Außenraum direkt in Verbindung tre-
ten und am Grund auch arbeiten zu können, verbleibt nur eine abschließende Über-
zeugung: Wir haben uns ein Paradies erschaffen, das durch und durch unser Leben-
szentrum geworden ist, wir genießen es einfach zu Hause zu sein, die positiven Sei-
ten unseres ökosolaren Passivhauses auszukosten – wir leben privilegiert, einfach im
Licht!..




EG-Grundriss & Impression zum „lebenszentrum steiner“ (© Christian Steiner & so(u)l network gmbh)




71
PASIVNÍ DOMY 2008

soul001 – 3 roky života v pasivním domě
Ing. Christian Steiner MSc, so(u)l network – ökosolares planen & bauen gmbh,
A-2424 Zurndorf, Mühlgasse 37, +43(0)2147/22110,
e-mail: christian.steiner@soul-network.at, www.soul-network.at

1. Úvodem
Projekt „soul001 – lebenszentrum steiner“ (soul001 – centrum pro život a práci stei-
ner) byl koncipován a realizován jako pilotní a referenční projekt základním týmem
naší společnosti „so(u)l network – ökosolares planen & bauen gmbh“, která tento pro-
jekt financovala jako soukromý investor. Cílem projektu bylo vytvořit prostor pro byd-
lení a práci, který by naplňoval naše požadavky a „dotkl se naší duše“. Současně
jsme tímto vzorovým projektem chtěli dát impuls přesahující rámec regionu.

2. Fakta

2.1. Hard Facts
• 722 m² plocha pozemku, 145 m² užitná plocha pro bydlení, 201 m² hrubá podlažní
plocha
• Hodnota energetického koeficientu 13,0 kWh/m²a (PHPP), topná zátěž 11,4
W/m², spotřeba primární energie 22,3 kWh/m²a
• U-hodnoty (W/m²K): vnější zdi 0,11, pultová/plochá střecha 0,12, okna/zasklení
0,69-0,85
• 5,5kW tepelné čerpadlo & komfortní ventilace s kombinovaným solárním kolekto-
rem o ploše 320m² , 12m² fotovoltaika
• „klima:aktiv-Passivhaus“ (995 z celkového počtu 1000bodů), „Rakouská solární
cena 2005 (Solární stavby)“

2.2. Soft Facts
• heslo „přirozené centrum plné světla pro život i práci, kde se jeho uživatelé budou
cítit dobře“, motto „život ve světle“
• hliněná omítka na stěnách a na některých stropech, stěny z upěchované hlíny >
klima v místnosti & vzdušná vlhkost!
• 45m² prosklené fasády otočené směrem na jih > pasivně solární zisky, prosvětlení
celé budovy & „život v zahradě“!
• topení v podlaze a stěnách domu, k tomu kamna > sálavé teplo & útulná atmosfé-
ra!
• fotovoltaika 1,5kWp > solární energie pro domovní techniku! („teoretická nezávis-
lost na cizí energii“)
• vysoce kvalitní materiály > přírodní dřevo/dřevo napuštěné olejem, tepelná izolace
z přírodních materiálů, bio-barvy, zazeleněná střecha atd.




72
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

3. Zkušenosti
Moje osobní zkušenosti nasbírané za 1,5 roku realizace příp. za více než 3 roky „žití
& zažití“ – z „objektivního“, tj. věcného pohledu odpovědného vedoucího projektu a
současně i stavbyvedoucího, a také ze zcela subjektivního, emocionálního pohledu
soukromého investora.

3.1. Plánování & realizace
• „Simultánní plánování“ a dostatek času poskytují prostor pro „správné“ rozhodo-
vání!
• Interdisciplinární přístup umožňuje včas zachytit všechny aspekty & detailní plá-
nování!
• Rychlé & detailní stanovení všech nákladů - controlling dává jistotu a umožňuje
řízení celého procesu!
• Harmonogramy jsou naprosto nezbytné, dostatečný čas na přípravu je optimální
pro všechny zúčastněné, důležité je také oslavit již dosažené výsledky (milníky)
• Plánování (rozhraní) ze strany odborníků, kteří mají zkušenosti v oblasti pasivních
domů, je jediná šance na úspěch (tj. pokud chceme dosáhnout kvalitu)!
• Realizace stavby s pomocí profesionálů šetří nervy, vlastní výkony stojí velmi čas-
to jen sílu!...

3.2. Život (v pasivním domě)
• Životodárné slunce – příjemné teplo v zimě (i při velkých mrazech), ale žádné
přehřívání v létě > odstínění slunečních paprsků & dostatek akumulační hmoty!
• Pasivní dům jako celek – domovní technika MUSÍ fungovat a poskytovat dosta-
tečnou rezervu (v létě i v zimě) – od toho si spotřebitel slibuje nejvíc!!!
• Komfort bydlení je měřítkem (ne zcela objektivním) všeho a je naprosto rozhodu-
jící pro celkovou spokojenost uživatelů!
• Menší technické nedostatky („ne-perfektní pasivní dům“) uživatel nevnímá, o to
víc ale různá omezení při používání domu (např. dům není dostatečně teplý) –
omezení působí „fatálně“!!
• Investice do vysoce kvalitních materiálů & do celkové kvality pasivního domu se
vyplatí – ve všech směrech!!!
• Stojí to velké přemáhání, pracovat ve „starém“, když vedle čeká nový pasivní
dům!..

4. Závěrem
Máme to štěstí, že můžeme již 3,5 roku žít v mimořádně příjemném prostředí. A to
nám potvrzují nejen různá vyznamenání a ocenění, ale (a to je mnohem důležitější) i
četné (nevyžádané) pozitivní ohlasy ze strany třetích osob. Naprosto dokonalé vnitřní
klima předčí všechna naše očekávání: jsme zdravá a vitální rodina (prakticky nikdo
z nás tří není nemocný) a každý den čerpáme z tohoto domu novou sílu k uskuteč-
ňování našich dalších životních snů. Máme možnost žít a vlastně i pracovat v přímém

73
PASIVNÍ DOMY 2008

spojení s venkovním prostorem, a to pro nás znamená jediné: podařilo se nás vytvo-
řit si „ráj na zemi“, který se stal naším středobodem života. Jsme prostě rádi doma a
vychutnáváme si všechny pozitivní stránka našeho ekosolárního pasivního domu -
užíváme si privilegia žít ve slunci!




Půdorys přízemí & Impression „lebenszentrum steiner“ (© Christian Steiner & so(u)l network gmbh)




74
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Über die Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern
BM Ing. Ernst Michael Jordan MAS, JORDAN [architektur&energie]
Am Hartfeld 8, A-4300 St. Valentin
Tel: +43-7435-58706, e-mail: office@jordan-solar.at

1. Einleitung
Die vorliegende Studie untersucht die wirtschaftlichen Parameter von verschiedenen
Haustypen auf Basis eines konkret gebauten Hauses (Wohnnutzfläche 142 m²; behe-
iztes Volumen 672 mÂł). Als Arbeitshypothese wurde das Haus in vier verschiedenen
Ausführungsvarianten hinsichtlich der technischen Qualität betrachtet:
• ein Haus entsprechend der NÖ Baugesetze, im folgenden „BTV“ genannt.
• ein Haus mit einem HEB- Wert (nach EN 832) von 40 kWh/m²a. ( kurz „NEH40“ )
• ein Passivhaus, das mit dem Kürzel „PH“ gekennzeichnet wurde
• ein Passivhaus mit einem Kollektor für die Brauchwassererwärmung – ( „PH-K“ )

2. Errichtungskosten
Es wurden für alle Varianten der gleiche Grundriss und die gleiche Qualität der Ober-
flächen gewählt, um den Vergleich möglichst eindeutig zu halten.

2.1. Ergebnis
Die Betrachtung der Errichtungskosten ergibt naturgemäß eine breite Streuung. Der
Unterschied der Bauteile und vor allem auch die Unterschiede in den haustech-
nischen Komponenten tragen dazu bei. Die Rechnung zeigt das erwartete Ergebnis:
das Passivhaus ist die teurere Bauform.
BTV NEH40 PH PH+K
€ 260 400 € 279 600 € 296 400 € 302 400
Herstellkosten
100% 107% 114% 116%
mögliche Förderung € - € 39 100 € 59 500 € 61 000
verbleibender Finanzbedarf € 260 400 € 240 500 € 236 900 € 241 400
100% 92% 91% 93%
Die Auswertung zeigt, dass die NÖ-WBF durch die progressive Regelung den Qualitätsstandard des
Passivhauses durch ein deutliches Mehr an Fördergeld unterstützt.

3. Betriebskosten
Die Betriebskosten werden im Folgenden auf zwei Gruppen aufgeteilt:
• Betriebskosten mit einem Zyklus von bis zu fünf Jahren (Energie, Servicekosten,
Kleinreparaturen, Kehrgebühren und ähnliches)
• Aufwendungen für einen Betrachtungszeitraum von 60 Jahren. (Wiederherstel-
lungskosten der haustechnischen Komponenten und Fenster.).




75
PASIVNÍ DOMY 2008

3.1. Laufende Kosten

BTV NEH40 PH PH+K
Energie- Kosten € 788 € 465 € 169 € 95
100% 59% 21% 12%
Betriebskosten gesamt € 934 € 611 € 199 € 159

3.2. Lebenzyklus- Kosten (Life- Cycle- Costs)

BTV NEH40 PH PH+K
Periodische Systemkosten € 598 € 623 € 788 € 903
100% 104% 132% 151%
Die höheren Systemkosten für die Typen PH und PH+K ergeben sich vor allem aus den deutlich
höheren Kosten für die Fenster. Dieses schon in der Errichtung teure Element schlägt naturgemäß
auch am Ende dessen Lebensdauer mit höheren Kosten zu Buche.

3.3. Jährliche Systemkosten innert 60 Jahre (statisch)

BTV NEH40 PH PH+K
Betriebskosten gesamt € 934 € 611 € 199 € 159
Periodische Systemkosten € 598 € 623 € 788 € 903
Gesamte Jährliche Kosten € 1 532 € 1 233 € 986 € 1 061
100% 81% 64% 69%
Die Tabelle zeigt, dass in der Gesamtbetrachtung das Passivhaus über längere Zeiträume geringere
jährliche Kosten aufweist als alle anderen Typologien.

4. Schlussbetrachtung
Die Berechnungen zeigen auch bei ausschließlich statischer Betrachtung, dass In-
vestitionen in die Verbesserung des Gebäudestandards jedenfalls auch wirtschaftlich
interessant sind.
Die Einsparung von Kosten für die Raumwärmebereitstellung ist auch unter Berück-
sichtigung von normalen Service- Kosten mit kurzen Zyklen beträchtlich. Und selbst,
wenn diesen Punkten Aufwendungen für Wiederherstellung hinzugerechnet werden,
bleibt die qualitätvollere Bauform billiger als die gewöhnliche, wenngleich der mone-
täre Vorsprung schmilzt.
Die dynamischen Wirtschaftsgrößen (Inflation, Energiepreissteigerung,…) verändern
die Bilanz weiter zum Vorteil der Passivhausbauweise, denn die Heizkostensteige-
rungen betragen in den letzten Jahren bis zu 14% p.a (Öl, Gas).
Grundsätzlich kann daher jedenfalls festgestellt werden, dass das Engagement für
die bessere Gebäudequalität nicht allein eine Frage eines idealistischen Umwelt-
bewusstseins oder der hedonistischen Suche nach mehr Raumkomfort ist.
Das Erreichen des Passivhaus- Standards kann mit den Ergebnissen der vorliegen-
den Studie auch mit rein wirtschaftlicher Betrachtungsweise überzeugend argumen-
tiert werden.


76
 1. OBECNĚ O PASIVNÍCH DOMECH

Pasivní domy z hlediska hospodárnosti
BM Ing. Ernst Michael Jordan MAS, JORDAN [architektur&energie]
Am Hartfeld 8, A-4300 St. Valentin
Tel: +43-7435-58706, e-mail: office@jordan-solar.at

1. Úvodem
Předkládaná studie se zabývá průzkumem ekonomických parametrů různých typů
domů na základě jednoho konkrétně zrealizovaného objektu k bydlení (užitná obytná
plocha 142m²; vytápěný objem 672 mÂł). Pro potřeby pracovní hypotézy byl tento dům
porovnáván ve čtyřech různých variantách technického provedení:
• dům v souladu s požadavky platného stavebního zákona Dolního Rakouska, dále
jen „BTV“.
• dům se spotřebou energie na vytápění HEB = 40 kWh/m²a (podle EN 832) -
zkratka: „NEH40“
• pasivní dům označovaný zkratkou „PH“
• pasivní dům s kolektorem na ohřev užitkové vody – ( „PH-K“ )

2. Pořizovací náklady
U všech variant byl zvolen stejný půdorys a stejná kvalita povrchů, aby vzájemné
porovnání bylo co nejobjektivnější.

2.1. Výsledek
Při pohledu na pořizovací náklady je zřejmý velký rozptyl. Hlavním důvodem jsou
rozdíly mezi konstrukčními prvky jednotlivých domů, ale hlavně rozdílné komponenty
technického vybavení, které byly u jednotlivých domů použity. Tabulka tak dokládá
jen to, s čímž se předem počítalo – pasivní dům patří k dražším formám výstavby.
BTV NEH40 PH PH+K
€ 260 400 € 279 600 € 296 400 € 302 400
Pořizovací náklady
100% 107% 114% 116%
výše podpory € - € 39 100 € 59 500 € 61 000
zbývající finanční potřeba € 260 400 € 240 500 € 236 900 € 241 400
100% 92% 91% 93%
Z tohoto vyhodnocení vyplývá jednoznačně, že prostředky, kterými dolnorakouská vláda podporuje
výstavbu domů, napomáhají díky progresivnímu způsobu jejich přidělování významným způsobem
prosazovat kvalitativní standard pasivních domů.

3. Provozní náklady
Provozní náklady byly rozděleny do dvou skupin:
• provozní náklady v následujícím provozním cyklu až pěti let (energie, servis, malé
opravy, poplatky na úklid komunikací apod.)
• náklady na období následujících 60 let (náhrada technické výbavy a oken).



77
PASIVNÍ DOMY 2008

3.1. Běžné náklady

BTV NEH40 PH PH+K
Náklady na energii € 788 € 465 € 169 € 95
100% 59% 21% 12%
Celkové provozní náklady € 934 € 611 € 199 € 159

3.2. Náklady během životního cyklu domu (Life- Cycle- Costs)

BTV NEH40 PH PH+K
Periodické systémové ná-
€ 598 € 623 € 788 € 903
klady
100% 104% 132% 151%
Vyšší systémové náklady u typu domů PH a PH+K jsou zapřičiněny zejména podstatně vyššími ná-
klady na okna. Tento prvek, u nějž jsou již pořizovací náklady vysoké, zatíží rozpočet samozřejmě i na
konci své životnosti.

3.3. Roční systémové náklady na následujících 60 let (statické hodnoty)

BTV NEH40 PH PH+K
Celkové provozní náklady € 934 € 611 € 199 € 159
Periodické systémové náklady € 598 € 623 € 788 € 903
Celkové roční náklady € 1 532 € 1 233 € 986 € 1 061
100% 81% 64% 69%
Z tabulky jednoznačně vyplývá, že při hodnocení z pohledu delšího časového horizontu způsobuje
pasivní dům v porovnání s ostatními typy domů nižší roční systémové náklady.

4. Závěrečné hodnocení
Výpočty dokazují, že investice do vyššího standardu budovy jsou co do celkové hos-
podárnosti zajímavé i jen z čistě statického pohledu.
Úspory u nákladů na vytápění místností jsou značné i přesto, že je nutno zohlednit
krátký cyklus servisních prací při normálních cenách za tyto výkony. I po započtení
nákladů na znovupořízení různých komponent, zůstává tato rozhodně kvalitnější for-
ma výstavby cenově výhodnější než standardní způsob výstavby, i když finanční vý-
hody nejsou tak výrazné.
Bilance pasivních domů je o to výhodnější, o co více zohledníme ekonomické para-
metry, které podléhají dynamickým změnám (inflace, stoupající náklady na ener-
gie…) – vždyť náklady na topení narůstají v posledních letech až o 14% ročně (topný
olej, plyn).
Závěrem lze tedy konstatovat, že úsilí o vyšší kvalitu nově stavěných domů není jen
záležitostí idealistů bojujících za záchranu životního prostředí nebo hédonistů, jejichž
prioritou je co nejvyšší komfort bydlení.
Výsledky předložené studie hovoří jednoznačně pro výstavbu domů v pasivním stan-
dardu, a to i z čistě ekonomického hlediska.



78
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ



Pasivní domy 2008
2. Architektonická a technická řešení pasivních domů
Patricie Taftova
Wohnhausanlage Schellenseegasse, Wien 80
Bytový dům Schellenseegasse, Vídeň 86
Jan Růžička, Radek Začal
Nízkoenergetický rodinný dům v Roztokách u Prahy – prak tické zkušenosti z
realizace dřevostavby, porovnání s návrhem 92
Michael Graf
Architektonischer und technischer Minimalismus – ein best-practise Beispiel eines
Einfamilienpassivhauses 98
Architektonický a technický minimalismus – ukázkový pří-klad pasivního rodinného
domu 104
Peter Jackanin, Eugen Nagy
Do akej miery môže byť pasívny dom zároveň aj udržateľnou stavbou? 110
Aleš Brotánek, Stanislav Paleček
Difuzně otevřené skladby pasivních dřevostaveb a jejich kontrola nejen Blower-
door testem 117
Jan Řežáb
JRD – realizace nízkoenergetických a pasivních bytových domů 2008 128
Martin Krč
Pasivní dům v Letovicích II 135
Pavel Rydlo
Energeticky úsporný rodinný dům „Pod Strání“ – komplexní využití grafitových
izolantů EPS 137




79
PASIVNÍ DOMY 2008

Wohnhausanlage Schellenseegasse, Wien
Patricie Taftova, Architekturbüro Reinberg ZT GMBH
1070 Wien, Lindengasse 39/10
Tel: +4315248280, e-mail: architekt@reinberg.net

Was ist das besondere am Passivhaus Schellenseegasse?
Die Passivhauswohnhausanlage Schellenseegasse geht über die Standards eines
konventionellen Passivhauses hinaus. Im Vergleich zu anderen Passivhäusern bie-
tet das Gebäude zusätzlich:
• Nachwärmung der Raumluft für Individuelle Regulierbarkeit
• Fassadenkollektor zur Aktiven Solarnutzung
• Photovoltaikanlage- Beteiligungsmodell für Bewohner




1. Passivhauskomponenten

1.1. Wärmebewahrung
U-Werte
Aussenwand 0,13 W/m2K, Dach 0,11 W/m2K, Fenster 0,80 W/m2K
Detailplanung, wärmebrückenfreie Konstruktionen
• Luftdichter Fenstereinbau
• 3-Scheibenverglasung
• Gedämmter Rahmen
• Wärmebrückenfrei
• Balkon als eigenständige Konstruktion
• Sonnenschutz als eigenständige Konstruktion vor der Fassade
• Durchdringungsfreie Abdichtung Geländer auf Sonnenschutz




80
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Abb. 1 Fensterinbau, Anschlusss Kollektoren




Abb. 2 Thermisch getrennte Balkonkonstruktion

Steuerung
Fensterkontakt schaltet Heizung beim Öffnen des Fensters ab! Ein kurzes öffnen der
Fenster ist unproblematisch. Bei Außentemperaturen über 10°C können die Fenster
ohne Beeinträchtigung der Passivhausfunktion beliebig geöffnet werden.

1.2. Wärmerückgewinnung aus verbrauchter Luft
Der Wärmeinhalt der verbrauchten Luft (nicht die Luft selbst) wird zu 90% zurück
gewonnen. Die gewonnene Wärme wird der frischen Luft zugeführt. Somit wird die
Abluft nicht mit 20 - 22°C beim Fenster hinausgelüftet. Die zur Erwärmung der
Außenluft notwendige Energie wird auf ein Minimum reduziert.




Abb.3 Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung




81
PASIVNÍ DOMY 2008

1.3. Wohnraumlüftung
• Ersparnis bis 50% Heizenergie für Frischluft
• Geringere Staubbelastung
• Keine Schimmelbildung

1.4. Kontrolierte Lüftung
Selbsttätige, automatische kontrollierte Be- und Entlüftung in jedem Zimmer für au-
sreichend frische Luft rund um die Uhr. Die Frischluft wird von Außen angesaugt und
vorgewärmt in den Zimmern oberhalb der Tür eingeblasen. Heizkörpern über den
Türen zur Nachheizung. Die verbrauchte Luft bewegt sich durch den Spalt unterhalb
der Türen in Küche und Badezimmer, von wo sie dann abgesaugt wird.




Abb. 4 Wohnraumlüftung Schema




Abb. 5 Wohnraumlüftung – Schema Lüftungszentrale

1.5. Vorwärmung bzw. Kühlung der Frischluft
Wassergeführter Flächenwärmetauscher leitet Erdwärme von unterhalb der Funda-
mentplatte zum Lüftungsgerät (im Keller des Hauses), um die dort angesaugte
Frischluft im Winter vorzuwärmen. Im Sommer wird die niedrigere Temperatur der
Erde zur geringfügigen Kühlung der Frischluft verwendet.




82
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Abb. 6 Schema mit Flächenwärmetauscher




Abb. 7 Flächenwärmetauscher unter dem Gebäude

1.6. Passive Sonnenenergienutzung und innere Wärmequellen
Wenn die Sonnenstrahlen durch die Fenster ins Innere der Räume scheinen, wär-
men sie diese zusätzlich auf. Fenster im Winter nicht verschatten! Im Sommer schüt-
zen die Verschattungseinrichtungen während des Tages vor Überhitzung.
Innere Wärmegewinne bringen oft ähnliche Wärmen ein wie die Heizkörper. So wer-
den z.B. über Personen oder elektrische Geräte Wärmeleistungen freigesetzt, die
auch signifikant zum schnellen Erwärmen des Raumes genutzt werden können.




Abb. 8 Schema passive Sonnenenergienutzung und interne Quellen




83
PASIVNÍ DOMY 2008

2. Zusatzmassnahmen für Verbesserung des Wohnklimas und des
Ökol. Gebaudestandards

2.1. Mehrwert durch Nacherwärmung der Raumluft
Heizkörper über den Türen zur Nachheizung der Raumluft zur Verbesserung der in-
dividuellen Anpassung an Nutzerbedürfnisse. Diese Möglichkeit geht über das kon-
ventionelle Passivhaus hinaus und verbessert die Regulierbarkeit des Wohnklimas!




Abb. 9 Wohnraumlüftung Wohnungsstation, Heizkörper in den Wohnräumen

2.2. Mehrwert durch aktive Sonnenenergienutzung
Fassadenintegrierter Großflächenkollektor (100 m²) zur Warmwasserbereitung und
der Versorgung der Heizkörper in den Zimmern, Speicher im Keller. Dieses Wasser
wird zur indirekten Vorwärmung von Warmwasser und Heizung verwendet. Bei unzu-
reichender Sonneneinstrahlung wird über einen Gaskessel das Warmwasser na-
cherwärmt.
Individuelle Regelung in Wohnung
Die Brauchwassererwärmung erfolgt erst in den Wohnungen über die Wohnungs-
station um Verteilverlust zu vermeiden. Die Raumtemperaturen können zimmerweise
mit Hilfe des Raumthermostats zwischen 17°C und 25°C eingestellt werden. Diese
Möglichkeit geht über das konventionelle Passivhaus hinaus!




Abb. 10 Montage des Warmwasserkollektors


84
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

2.3. Mehrwert durch PV-Anlage (192 m²), Beteiligungsmodell
Überschusseinspeisung
Zwischen der Erzeugeranlage auf dem Dach (1) und dem öffentlichen Netz (7) liegen
Verbraucher (4). Ins öffentliche Netz wird über einen Wechselrichter (2) nur Energie
eingespeist, wenn die Verbraucher die erzeugte Energie nicht selbst benötigen. Ist
der Gesamtverbrauch (6) höher als die selbst bereitgestellte Energie, wird Energie
aus dem öffentlichen Netz bezogen.
Energieabrechnung
Ein Zählwerk erfasst die überschüssige, ins öffentliche Netz eingespeiste Energie (3),
ein weiteres Zählwerk die aus dem öffentlichen Netz entnommene Energie (5).




Abb. 11 Schema und Platzierung der PV Anlage

3. Energetische Gesamtbilanz
Energiekennzahlen PH Schellenseegasse
Wohneeinheit Heizwärmebedarf HW BSOLL Heizwämelast PH, SOLL
HW BIST PH, IST
[kWh/m2.a] [kWh/m2.a] [W/m2] [W/m2]
EG 1 14,6 <15 9,2 <10
1.OG 5 5,3 <15 5,9 <10
2.OG 7 14,5 <15 9,7 <10
DG 10 14,2 <15 9,1 <10
DG 21 14,9 <15 9,8 <10
Gesamtes Gebäude 10,1 <15 7,9 <10

Primärenergiekennwert PH Schellenseegasse (WW, Heizung, Haushaltsstrom)
[kWh/m2.a] [kWh/m2.a]
PEIIST PEISOLL
Gesamtes Gebäude 57 <120




85
PASIVNÍ DOMY 2008

Bytový dům Schellenseegasse, Vídeň
Patricie Taftova, Architekturbüro Reinberg ZT GMBH
1070 Wien, Lindengasse 39/10
Tel: +4315248280, e-mail: architekt@reinberg.net

Co je zvláštního na pasivních domech schellenseegasse?
Bytový dům v pasivním standardu ve Vídni Schellenseegasse přesahuje obvyklý
standard konvenčních pasivních domů. V porovnání s jinými pasivními domy nabízí
tato stavba navíc:
• dodatečný ohřev vzduchu v interiéru pro možnost individuální regulace
• fasádní kolektor pro aktivní využití slunečního záření
• fotovoltaický systém – model pro spoluúčast obyvatel




1. Komponenty ve standardu pasivních domů

1.1. Zachování tepla
U-hodnoty
Vnější stěna 0,13 W/m2K, střecha 0,11 W/m2K, okno 0,80 W/m2K
Detailní projekt, Konstrukce bez tepelných mostů
• vzduchotěsné osazení oken
• Trojité zasklení
• Izolovaný rám
• bez tepelných mostů
• Balkón jako samostatná konstrukce
• protisluneční ochrana jako samostatná konstrukce před fasádou
• neprodyšné utěsnění zábradlí na protisluneční ochraně




86
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Obr. 1 Osazení oken, připojení kolektorů




Obr. 2 Tepelně oddělené balkónové konstrukce

Řízení
Okenní kontakt vypíná vytápění při otevření okna! Krátké otevření oken je neproble-
matické. Při vnějších teplotách přes 10°C mohou být okna libovolně otevřená, aniž by
to negativně ovlivnilo funkci pasivního domu.

1.2. Rekuperace tepla ze spotřebovaného vzduchu
Obsah tepla spotřebovaného vzduchu (nikoliv samotný vzduch) se z 90% získává
zpět. Získané teplo se přivádí čerstvému vzduchu. Tak se zabrání, aby byl odváděný
vzduch o teplotě 20 - 22°C vyvětrán oknem. Energie potřebná k ohřátí vnějšího
vzduchu je redukována na minimum.




Obr.3 Centrální větrací systém s rekuperací tepla




87
PASIVNÍ DOMY 2008

1.3. Větrání obývacího prostoru
• až 50% úspora energie na vytápění pro čerstvý vzduch
• menší zatížení prachem
• nevytváří se plísně

1.4. Řízené větrání
Samočinné větrání s automaticky řízeným přívodem a odvodem vzduchu v každé
místnosti pro dostatečně čerstvý vzduch 24 hodin denně. Čerstvý vzduch se se na-
sává zvenku a předehřátý se fouká do pokojů nad dveřmi. Nad dveřmi jsou otopná
tělesa pro dotápění. Spotřebovaný vzduch prochází skulinou pod dveřmi v kuchyni a
koupelně, odkud je pak odsáván.




Obr. 4 Schéma větrání obývacího prostoru




Obr. 5 Větrání obývacího prostoru – schéma větrací centrály

1.5. Předehřátí nebo chlazení čerstvého vzduchu
Zemný výměník tepla země-voda přivádí teplo ze zeminy pod základovou deskou do
větracího zařízení (ve sklepě domu), aby tam v zimě předehříval čerstvý vzduch. V
létě se nižší teplota zeminy používá k malému ochlazení čerstvého vzduchu.




Obr. 6 Schéma s plošným výměníkem tepla


88
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Obr. 7 Plošný výměník tepla pod budovou

1.6. Pasivní využití sluneční energie a vnitřní zdroje tepla
Když sluneční paprsky svítí okny do interiéru, ohřívají tak vnitřní místnosti. Okna se
v zimě nezastiňují! V létě chrání stínící technika před přehřátím během dne.
Vnitřní tepelné zisky přinesou často podobné množství tepla jako topná tělesa. Takže
např. prostřednictvím osob nebo elektrických přístrojů se uvolňují takové tepelné vý-
kony, které mohou být významným přínosem k rychlému vyhřátí interiéru.




Obr. 8 Schéma pasivního využití sluneční energie a interních zdrojů

2. Dodatečná opatření ke zlepšení ovzduší a ekologických stan-
dardů stavby

2.1. Zvýšení hodnoty dohříváním vzduchu v místnosti
Topná tělesa nad dveřmi pro dohřívání vzduchu v interiéru pro zlepšení individuální-
ho přizpůsobení potřebám uživatelů. Tato možnost přesahuje konvenční standard
pasivních domů a zlepšuje regulovatelnost ovzduší v bytě!




89
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 9 Větrání obývacího prostoru - bytová jednotka, topidla v obytných místnostech

2.2. Zvýšení hodnoty aktivním využitím sluneční energie
Velkoplošný kolektor zaintegrovaný do fasády (100 m²) pro přípravu teplé vody a zá-
sobování radiátorů v pokojích, zásobník ve sklepě. Tato voda se používá k nepřímé-
mu předehřívání teplé vody a k vytápění. Při nedostatečném slunečním záření se
teplá voda dohřívá plynovým kotlem.
Individuální regulace v bytě
Ohřev užitkové vody probíhá teprve v bytech nad bytovou jednotkou, aby se zabráni-
lo ztrátám rozvodem. V každém z pokojů lze nastavit pokojovou teplotu pomocí poko-
jového termostatu v rozpětí 17°C až 25°C. Tato možnost přesahuje konvenční stan-
dard pasivních domů!




Obr. 10 Montáž kolektoru na teplou vodu

2.3. Zvýšení hodnoty fotovoltaickým systémem (192 m²), model spoluúčasti
Napájení sítě přebytečnou elektřinou
Mezi systémem pro výrobu elektřiny na střeše (1) a veřejnou sítí (7) leží spotřebiče
(4). Do veřejné sítě se prostřednictvím střídače (2) odvádí energie jen tehdy, pokud
spotřebiče vyrobenou energii samy nepotřebují. Bude-li celková spotřeba (6) vyšší
než energie vyrobená z vlastního zdroje, bude se odebírat energie z veřejné sítě.




90
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Vyúčtování energie
Jeden elektroměr eviduje přebytečnou energii odvedenou do veřejné sítě (3), druhý
elektroměr počítá energii z veřejné sítě odebranou (5).




Obr. 11 Schéma a umístění fotovoltaického systému

3. Celková energetická bilance
Energetické parametry u PD Schellenseegasse
Bytová jednotka Potřeba tepla na Potřeba tepla na Topná zátěž, Topná zátěž,
vytápění vytrápění požado- skutečná hodnota požadovaná hod-
skutečná hodnota vaná hodnota nota
[kWh/m2.a] [kWh/m2.a] [W/m2] [W/m2]
1.PP 14,6 <15 9,2 <10

1.NP 5 5,3 <15 5,9 <10

2.NP 7 14,5 <15 9,7 <10

Podkroví 10 14,2 <15 9,1 <10

Podkroví 21 14,9 <15 9,8 <10

Celá budova 10,1 <15 7,9 <10


Měrná hodnota primární energie u PD Schellenseegasse (TV, vytápění, elektřina pro domácnost)
Primární energie, skutečná Primární energie, požadovaná
hodnota [kWh/m2.a] hodnota [kWh/m2.a]
Celá budova 57 <120




91
PASIVNÍ DOMY 2008

Nízkoenergetický rodinný dům v Roztokách u Prahy –
praktické zkušenosti z realizace dřevostavby, porovnání s
návrhem
Jan Růžička*) **), Radek Začal**)
*) Fakulta stavební ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha
**) atelier KUBUS, Na Valech 6, 160 00 Praha 6
Tel: +420 777 585 096, e-mail: jan.ruzicka@fsv.cvut.cz, atelier@kubus.cz

1. Úvod
Navrhování a výstavba nízkoenergetických a pasivních domů představuje široký
komplex problémů, které je potřeba řešit jednak ve fázi návrhu stavby, ale také
v průběhu realizace. Cílem příspěvku je ukázat jeden z možných přístupů, jakým je
energeticky úsporná stavba navržena a jakým je v jednotlivých projekčních fázích a
ve fázi realizace kontrolována její kvalita z hlediska energetických souvislostí.
Tento přístup je prezentován na konkrétním příkladu nízkoenergetického rodinného
domu v Roztokách u Prahy, jehož výstavba byla zahájena v listopadu 2007. Jedná
se o dvoupodlažní nepodsklepený objekt se samostatně stojící garáží. Vlastní objekt
rodinného domu je realizován jako dřevostavba systémem "2x4" a je navržen jako
nízkoenergetický. Samostatně stojící garáž je nevytápěná a její konstrukce je zděná.
Základní parametry objektu (bez garáže a skladů) jsou:
153,6 m2
• zastavěná plocha
240,0 m2 (1.NP 119,9 m2, 2. NP 120,1 m2)
• užitná plocha
m3
• obestavěný prostor 1100,6
• studie, DSP, TDI: ateliér KUBUS
• DPS: Porsenna Stavební, s.r.o., ateliér KUBUS
• realizace: Porsenna Stavební, s.r.o., 11/2007 – 09/2008




Obr. 1 Půdorysy obou podlaží rodinného domu a příčný řez.



92
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Obr. 2 Objekt ve fázi realizace. Stav k 08/2008.

2. Energetická kvalita objektu v jednotlivých fázích
Ve všech fázích návrhu stavby i v průběhu realizace je potřeba provést řadu kon-
cepčních rozhodnutí, které mají kromě jiného vliv na energetickou bilanci objektu.
Jednotlivé varianty řešení i konečná rozhodnutí by měly být v reálném čase ověřová-
ny a upřesňovány pomocí vhodného výpočtového modelu, který rychle reaguje na
změny návrhu, umožňuje jednoduše pracovat ve variantách a přináší podrobné a
přehledné výsledky.
Pro takovouto efektivní práci byl použit nástroj vytvořený v prostředí tabulkového
procesoru (1). Metodika výpočtu potřeby tepla na vytápění důsledně respektuje ČSN
EN ISO 13790. Jednotlivé výpočetní moduly umožňují přehledně sledovat kvalitu
jednotlivých subkonstrukcí i okolní vlivy a jejich dopad na celkovou potřebu tepla na
vytápění. V průběhu výpočtu jsou sledovány např.: kvalita obvodového pláště, kvalita
výplní otvorů a jejich komponentů na základě jejich geometrie (rám, zasklení,
distanční rámeček) včetně vlivu stínění, vliv tepelných vazeb a tepelných mostů, způ-
sob větrání, vliv akumulace podle použitých materiálů atd. Grafický výstup umožňuje
sledovat rozdělení měrné tepelné ztráty prostupem na všechny prvky obvodového
pláště a stává se tak základní pomůckou při optimalizaci jejich tepelně izolačních
vlastností. Výpočtový model a tepelně technické výpočty ve všech fázích projektu i
realizace provedl Ing. Jiří Novák, Fakulta stavební, ČVUT v Praze.
Jednotlivé varianty jsou posuzovány dvěma výpočtovými přístupy:
(i) optimalizační přístup – zohledňuje všechny vazby objektu na konkrétní lokalitu
(místní klimatická data), na místní situaci (orientace ke světovým stranám, stí-
něni okolní zástavbou, horizontem…) a na konkrétní způsob užívání. Tento pří-
stup slouží k optimalizaci konstrukčního řešení pro cílové požadavky projektanta
nebo klienta a zjednodušeně odráží reálné chování budovy v konkrétních pod-
mínkách.

93
PASIVNÍ DOMY 2008

(ii) deklarační přístup podle „Metodiky hodnocení nízkoenergetických rodinných
domů“ (2) – slouží k deklarování obecné kvality stavebního řešení objektu a ne-
ní vázán na konkrétní lokalitu a konkrétní podmínky užívání. Tento výpočtový
přístup umožňuje objektivně porovnávat technickou kvalitu staveb navzájem
mezi sebou bez ohledu na různé okrajové podmínky v místě stavby.

2.1. Návrh stavby (studie) – model A1, A2, A3, A3dec
Účelem energetického posouzení objektu ve fázi návrhu stavby (studie) bylo prověřit
architektonické, dispoziční a provozní souvislosti z hlediska požadavků na nízkoe-
nergetický/pasivní dům. Zejména šlo o prověření hmotového konceptu (poměr A/V),
dále o vliv počtu, velikosti a orientace okenních otvorů a o členění na vytápěné, ne-
vytápěné, popř. temperované zóny na celkovou tepelnou bilanci objektu.
V této fázi byly posuzovány tři úrovně tepelně technické kvality obvodového pláště,
která je dána v jednotlivých variantách cílovými hodnotami součinitele prostupu tepla
U [W/m2K]. Vliv tepelných vazeb (styk podlaha/stěna, přechod stěna/střecha, ostění,
nadpraží a parapety okenních otvorů) a tepelných mostů (kotvení žaluzií, zábradlí
balkonů…), ale také vliv akumulace atd. byl v předběžném výpočtu zahrnut formou
„kvalifikovaného odhadu“. Dále byl zahrnut vliv přirozeného (model A1, A2) a mecha-
nického větrání (model A3).
Všechny tři varianty byly posouzeny optimalizačním přístupem (model A1, A2, A3),
konečná varianta A3dec byla posouzena také deklaračním přístupem podle Metodiky
(2). Výsledná varianta sloužila jako výchozí zadání pro další projektové fáze.

2.2. Projekt pro stavební povolení – model B1
Pro stavební povolení byl objekt navržen jako zděný z keramických tvárnic tl. 240
mm, s prefamonolitickou stropní konstrukcí z keramických nosníků a vložek o
celkové tl. 250 mm. Obvodový plášť byl tvořen KZS, tl. zateplení 220 mm resp. 240
mm. Konstrukce valbové střechy byla tvořena nosnými vazbami s oboustrannými
kleštinami a vrcholovou vaznicí podporovanou také zdvojenými kleštinami
s provětrávanou skladbou o celkové tl. tepelné izolace 340 mm. Schodiště bylo
navrženo jako železobetonové monolitické.
V tepelně technickém posouzení (model B1) jsou zahrnuty navržené skladby
konstrukcí, dále konkrétní tepelné vazby a tepelné mosty.

2.3. Prováděcí projekt – model C1, C1dec
Na základě rozhodnutí investora byl objekt z ekonomických a časových důvodů reali-
zován jako dřevostavba systémem „2x4“. Prováděcí dokumentaci zpracovala doda-
vatelská firma (Porsenna Stavební s.r.o.). Navržené technické řešení bylo prověřeno
jednak s ohledem na energetické souvislosti tepelně technickým výpočtem (model
C1, C1dec), ale také s ohledem na původní provozní a architektonické požadavky
definované investorem.


94
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

V úrovni prováděcího projektu se jednalo zejména o přepočítání navržených skladeb
konstrukcí, revizi tepelných vazeb a tepelných mostů s ohledem na nové technolo-
gické řešení, zahrnutí snížení vlivu akumulace do výpočtu celkové potřeby tepla na
vytápění atd.
V souvislosti s novým konstrukčním řešením došlo také ke změnám v průběhu hrani-
ce vytápěné zóny. Tepelná izolace neprobíhá v rovině střešního pláště, ale v úrovni
stropu 2. NP. Prostor mezi stropem a střechou je nevytápěný a větraný. Tím došlo ke
snížení zmenšení plochy teplosměnné obálky stavby, což mohlo dílčím způsobem
ovlivnit výpočet.

2.4. Realizace stavby – model D1, D1dec
V průběhu realizace stavby došlo k některým dílčím změnám oproti prováděcímu
projektu, zejména se jednalo o změnu kvality výplní otvorů (nebyly použity tak kvalitní
okna jak bylo v projektu předpokládáno), dále o dílčí změny použitých materiálů atd.
Bylo snahou všechny tyto odchylky od naprojektovaného řešení zahrnout do koneč-
ného výpočtu, jehož model (model D1, D1dec) nejvěrněji odráží skutečné provedení
a skutečnou kvalitu stavby.
Specifickým problémem dřevostaveb (ale nejen jejich) je zajištění vzduchotěsnosti
obálky stavby. Kvalita provedení vzduchotěsné obálky je klíčová pro zajištění efektiv-
ní funkce zpětného získávání tepla rekuperací. Vzduchotěsnost stavby byla před
kompletací vnitřních povrchů ověřena tzv. Blower Door Testem (Ing. Jiří Novák,
Ph.D., Fakulta stavební, ČVUT v Praze, 08/2008). Výsledek měření 0,43 [h-1], který
mj. představuje dosažení vynikající kvality vzduchotěsnosti obvodového pláště, byl
zohledněn v aktualizovaném výpočtu.




¨
Obr. 3 Kontrola vzduchotěsnosti stavby – Blower Door Test, 08/2008, Ing. Jiří Novák, Ph.D., Fakulta
stavební ČVUT v Praze.

2.5. Přehled variant a analýza výsledků
Přehled jednotlivých parametrů rozhodujících pro energetickou bilanci stavby je
v různých fázích projektu a realizace uveden společně s výsledky energetického po-
souzení v tabulce 1. Zvýrazněny jsou vždy ty parametry, u kterých došlo ke změnám
vůči předchozímu výpočtovému modelu. Z přehledu je zřejmé, že v jednotlivých fá-
zích projektu se může řada parametrů výrazně měnit, ať již vlivem cílené optimaliza-

95
PASIVNÍ DOMY 2008

ce konstrukčního, materiálového či technologického řešení nebo vlivem více či méně
subjektivních rozhodnutí stran zúčastěných na projektu a realizaci stavby.
Výsledky tepelně technického posouzení ukazují, že energetická kvalita objektu se
v jednotlivých fázích návrhu i realizace může výrazně lišit. Z toho vyplývá potřeba
sledovat projekt i výstavbu a průběžně prověřovat vliv dílčích změn nebo úprav tak,
aby nedošlo k výraznému odchýlení od vytyčených cílů.
Zároveň jsou z výsledku analýzy patrné významné rozdíly mezi tzv. optimalizačním
přístupem a tzv. deklaračním přístupem podle Metodiky [2]. Z toho je patrná potřeba
do budoucna zejména pro deklarační účely přijmout takový způsob výpočtu, který
bude co nejméně citlivý na subjektivní způsoby posuzování, tak aby bylo možné ob-
jektivně vyhodnocovat a vzájemně porovnávat technickou kvalitu staveb mezi sebou.
Zároveň je potřeba připomenout význam optimalizačního přístupu, který slouží
k optimálnímu návrhu stavby a jejích jednotlivých komponentů v konkrétních podmín-
kách, s cílem maximálně efektivně využít technické a finanční možnosti k dosažení
stanovených cílů.


Fáze projektu STUDIE STUDIE STUDIE STUDIE - dle DSP DPS DPS - dle REALIZACE REALIZACE -
Metodiky [2] Metodiky [2] dle Meto-
diky [2]
A1 A2 A3 A3dec B1 C1 C1dec D1 D1dec
Model
Stručný popis
způsob větrání přirozené přirozené mechanické mechanické mechanické mechanické mechanické mechanické mechanické
A/V 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,69 0,69 0,69 0,69
Větrání podrobněji
tok větracího vzduchu [m3/h] 150 105 150 150 105 150 105
n = 0,5 h-1 n = 0,5 h-1
způsob výpočtu toku v.v. 6 osob, 25 6 osob, 25 6 osob, 25 6 osob, 25 6 osob, 25 6 osob, 25 6 osob, 25
m3/(h.os) m3/(h.os) m3/(h.os) m3/(h.os) m3/(h.os) m3/(h.os) m3/(h.os)
účinnost ZZT bez ZZT bez ZZT 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75%
násobnost výměny vzduchu n 50 [h-1] 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,43 0,43
Tepelně izolační vlastnosti U [W/(m2.K)]
okna velká - zasklení 1,10 1,10 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
okna velká - rám 1,40 1,14 1,00 1,00 1,00 0,86 0,86 1,00 1,00
okna malá - zasklení 1,10 1,10 1,10 1,10 0,60 0,60 0,60 0,60
okna malá - rám 1,40 1,00 1,00 1,00 0,86 0,86 1,00 1,00
obvodová stěna 0,38 0,25 0,15 0,15 0,15 0,119 0,119 0,119 0,119
střecha 0,24 0,16 0,14 0,14 0,15 0,115 0,115 0,115 0,115
podlaha nad exterirém (nad vstupem) 0,24 0,16 0,15 0,15 0,15 0,119 0,119 0,119 0,119
podlaha 1. NP 0,45 0,30 0,30 0,30 0,23 0,272 0,272 0,272 0,272
Tepelné zisky
čas. konstanta zóny Ď„ [hod] 100 100 150 150 150 100 100 100 100
celkové vnitřní zisky φ i [W] 520,00 520,00 520,00 520,00 520,00 520,00 520,00 520,00 520,00
Výsledky
prům. souč. p.t. U em [W/(m2.K)] 0,44 0,34 0,25 0,24 0,24 0,20 0,19 0,20 0,19
celková tepelná ztráta budovy Ql [MWh] 44,40 37,24 20,11 16,53 19,72 15,84 12,62 15,99 12,85
tep. ztráta budovy při Δθ = 36 °C [kW] 15,150 12,694 6,856 6,228 6,721 5,399 4,757 5,451 4,841
měrná potřeba tepla n. v. e A [kWh/(m2.a)]
129,5 103,4 44,9 30,1 43,5 31,1 18,6 31,6 19,2
Tab. 1 Součinitele prostupu tepla U [W/m2K] pro jednotlivé výpočtové varianty a celkové výsledky.

3. Realizace stavby
Ve fázi realizace stavby byla velká pozornost soustředěna na kvalitní provedení sta-
vebních prací jednak z hlediska přerušení teplených mostů v tepelně izolačním plášti
stavby a jednak z hlediska zajištění těsnosti vzduchotěsné vrstvy stavby, která záro-

96
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

veň tvoří také parozábranu. Výsledek, deklarovaný m.j. Blower Door Testem, je dán
jednak kvalitně zpracovanou prováděcí dokumentací a jednak příkladným provede-
ním realizační firmy. Řešení některých klíčových detailů stavební konstrukce ukazují
následující obrázky.




Obr. 4 Detaily přerušení tepelných mostů v tepelně izolační obálce stavby.




Obr. 5 Detaily zajištění těsnosti vzduchotěsné a parotěsné vrstvy.

4. Závěr
Prezentovaný projekt ukazuje, že sledování kvality objektu ve všech fázích návrhu i
realizace a zohlednění konkrétních změn a úprav, je nezbytnou součástí zajištění
cílové kvality stavby.
Zkušenost z těchto podrobných analýz pak ukazuje stále větší požadavky na kvalitu
vstupních údajů, zejména dat týkajících se tepelně-technických vlastností použitých
materiálů (např. tepelných izolací, parotěsných a vzduchotěsných vrstev…) a jednot-
livých komponentů (výplní otvorů atd.). To je úkol a výzva zejména pro jejich výrobce
a distributory.

5. Literatura
(1) RŮŽIČKA, J., ZAČAL, R., NOVÁK, J.: Tvorba koncepce nízkoenergetických sta-
veb ve fázi jejich návrhu, sborník Pasivní domy 2006, Centrum pasivního domu,
2006, 64 – 65 s.
(2) TYWONIAK, J.: Metodika hodnocení nízkoenergetických rodinných domů, Te-
pelná ochrana budov, 2008/1, 11-17 s., ISSN 1213-0907

97
PASIVNÍ DOMY 2008

Architektonischer und technischer Minimalismus – ein
best-practise Beispiel eines Einfamilienpassivhauses
Prof (FH) Dipl.-Ing. Dr. Michael Graf, FHS-Burgenland
Steinamangerstrasse 21, 7423 Pinkafeld, Austria
+43 3357/ 45370, e-mail: michael.graf@fh-burgenland.at,

1. Einleitung
In der Praxis, besonders seit Architekten das Thema Passivhaus entdeckt haben,
sieht man sich immer wieder mit Passivhäusern konfrontiert, die mit der eigentlichen
Idee des sparsamen Ressourceneinsatzes in Errichtung und Betrieb nur mehr wenig
zu tun haben. Mehrere Wärmeerzeugungssysteme, Photovoltaikgallerien am Dach
und in der Fassade, Bauteilaktivierung, etc. sind teuer und nicht selten dazu da, Pla-
nungs-/Erfahrungsmängel auszugleichen.




Abbildung 1, EFH Graf




Abbildung 2, Verschattung


98
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

An Hand eines bewohnten Einfamilienhauses wird ein Weg aufgezeigt, kostengüns-
tig, aber dennoch hochwertigst ein Passivhausprojekt umzusetzen. Die Umsetzung
erfolgte in einer Bauzeit von 1,5 Jahren.

2. Planungen

2.1. Lage + Grundrisse
Der Baugrund umfasst 1000 m², es bestanden kein Baufluchtlinien, somit konnte das
Haus genau nach Süden orientiert werden.
Die Geometrie des Hauses wurde einfach gehalten, um geometrische Wärmebrüc-
ken zu minimieren. Aus Kostengründen und der optimalen Nutzbarkeit des Ober-
geschosses wegen der Vermeidung von Dachschrägen wurde ein Flachdach auf-
gesetzt, dessen 1,5% Neigung mit einer Gefälledämmung ausgeführt wurde.




Abbildung 3, Grundriss Erdgeschoss

Direkt an das Haus wurde an der Nordseite ein Nebengebäude angebaut, das zwei
Garagenplätze und einen Abstellraum enthält. Es wurden durch Anordnung der
Räume die Gangflächen minimiert. Die fertige Raumhöhe von 3 Meter bedingt ein
angenehmes Raumgefühl im 60 m² grossen Wohn-/Essraum mit Wohnküche.
Im Obergeschoss wurde ein Luftraum mit Galerie realisiert, aus dem Badezimmer ist
ein direkter Übergang auf die Dachterrasse über dem Nebengebäude möglich.
Mittels Lichtstudien wurden Fenstergrößen und deren Anordnung festgelegt, um eine
gute natürliche Ausleuchtung der Räume zu ermöglichen.
Auf Grund der einfachen Geometrie konnte ein guter energetischer Baustandard des
Objektes bei niedrigen Rohbaukosten von ~600 €/m² (inkl. Dach, PH Fenster+Türen,
Haustechnik) realisiert werden.


99
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Berechnungen

3.1. Vorplanung
In der Vorplanungsphase wurden Berechnungen mit dem PHPP, nach Normen und
der österreichischen Energiekennzahl (OIB-Verfahren) durchgeführt [1]. Diese Stu-
dien sollten die Vergleichbarkeit von Berechnungspaketen prüfen. Die Ergebnisse
wurden auf der Passivhaustagung 2005 präsentiert. Es wurde mit provisorischen
wärmetechnischen Kennzahlen und Materialdaten gearbeitet. Weiters wurde das
Nebengebäude nicht berücksichtigt.
Teilweise mussten Annahmen und Anpassungen von Rahmenbedingungen in den
Normen getroffen werden, um passivhaustypischen Anforderungen gerecht zu wer-
den. Es zeigte sich, dass gängige Berechnungsmethoden für wärmetechnische Ei-
genschaften von Gebäuden unmodifiziert nur bedingt zur Projektierung von Passiv-
häusern herangezogen werden können.
Gebäude-
Gebäude- Gebäude-
Gesamt-
wärme-
PHPP PHVP NÖ Energie-
heizlast ÖN heizlast ÖN
Einheit heizlast EN
bedarf DIN
2003 2002 ausweis
M 7500 B 8135
12831
4701
Heizlast Gesamt W 2033 4080 3525 5169 5894 6980
Flächenbezogene Heizlast W/m² 9,5 15,5 16,4 24,1 27,5 32,6
Heizwärmebedarf kWh/a 2840 3278 2557
Flächenbezogener Heizwärmebedarf kWh/(m²a) 13 15,3 10,0
Abbildung 4, Ergebnisse Vorplanungsphase

3.2. PHPP 2004
Die eigentliche energetische Berechnung wurde mit dem PHPP 2004 durchgeführt.




Abbildung 5, U-Werte

Als Wandsystem kamen zwei unterschiedliche Wandsteine der Firma isorast© zum
Einsatz. Die Fenster wurden mit Rehau Clima Design Kunststoffrahmen (U-Wert
0,71) und 3-Fach Verglasung mit Argonfüllung ausgeführt.
Beim Blower-Door Test nach EN 18329 wurde ein Wert von 0,15 erreicht.




Abbildung 6, Ergebnis PHPP 2004


100
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

3.3. Solare Warmwasserbereitung
Die solare Warmwasseranlagen (Kollektorfläche, Speichergröße) wurde mittels Si-
mulation (Polysun 3.3) projektiert und optimiert. Die Deckungsrate sollte >80% sein.
Installiert wurde ein 550 l Kombispeicher (Tank in Tank System), eine 3 kW E-
Heizpatrone und 4 m² Röhrenkollektoren der Firma Vaillant. Der Warmwasser-
verbrauch inkl. Speicherverluste liegt im 2 jährigen Schnitt bei ca. 4-6 kWh/Tag. Die
Kollektoren sind am Flachdach mit einem Winkel von ca. 60° aufgeständert.

3.4. Wärmeversorgung
Die Restwärmeversorgung wurde für die kritischen Räume mittels Wärmebilanzen
(PHPP Einzelraumbilanzierung) berechnet, bis auf das Wohn-/Esszimmer liefern die
Wohnraumlüftung und die inneren Gewinne ausreichend Heizenergie.
Im Wohn-/Esszimmer wird die Heizenergie mit einem elektrischen 1000W Konvektor
bei Bedarf zugeführt. In allen anderen Räumen wird die Heizfunktion über die Lüf-
tungsanlage abgedeckt. Die Heizenergie wird mit einem elektrischen Heizregister
eingebracht, das sich bei Unterschreitung von 22° Ablufttemperatur automatisch ein-
schaltet.
Aufzeichnungen der benötigten Heizenergie für die Zulufterwärmung zeigten, dass im
Winter 2006/2007 900 kWh und im Winter 2007/2008 845 kWh Strom verbraucht
wurde.

3.5. Lüftung
Die Lüftungsanlage wurde nach Installation mittels Messungen der Raumluftqualität
auf optimale Werte eingestellt. Die gemessenen Größen waren CO2 Wert, Luftfeuch-
te und Temperatur. Aus den erhaltenen Werten wurde mittels Simulationen die zu
erwartenden Luftqualitäten ermittelt. Bezüglich des Parameters CO2 konnte eine gute
Übereinstimmung beobachtet werden [2]. Die Messungen zeigten, dass die Luftmen-
gen gegenüber der Projektierung deutlich gesenkt werden konnten. Die relative Luft-
feuchte in den Räumen unterschreitet im Normalbetrieb praktisch nie die 40% Gren-
ze, was z.B. im Wohnzimmer durch eine bedarfsorientierte Luftmenge realisiert wer-
den konnte. Auf Grund der guten thermischen Werte des Hauses kann die notwendi-
ge Restwärme auch mit den geringen Luftmengen noch eingebracht werden.
Bei der Projektierung der Luftmengen war auf eine Korrekte Bilanz der Geschosse
zueinander zu achten, da wegen der Verbindung durch den Galeriebereich die Ge-
fahr des Überströmens vom Koch-/Essbereich ins Obergeschoss auszuschließen
war.




101
PASIVNÍ DOMY 2008




Abbildung 7, Rohrplan

Bei den Überlegungen zum Rohplan wurde darauf geachtet, Schalldämpfer, die eine
potentielle Verschmutzungsstelle darstellen, durch die Rohrführung zu vermeiden.
Als Rohrsystem kam ein PVC-Flachkanalsystem zu Einsatz.
Das Erdregister zur Luftvorwärmung und Kühlung hat eine Gesamtlänge von 40 Me-
ter und weist an der tiefsten Stelle ca. 2 Meter Tiefe auf. Wegen des hohen
Grundwasserspiegels konnte ein größere Tiefe nicht erreicht werden, da auf Grund
der kellerlosen Bausweise der Syphon zur Entwässerung des Kondenswassers aus-
sen liegen musste.
1200




1100




1000
CO2-Konzentration [ppm]




Grenze nach Pettenkofer


900




800




700




600
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00
Zeit [hh:mm]


Abbildung 8, CO2 Verlauf, 0,2-facher Luftwechsel [4]

Im Stadium des Testbetriebes wurden die Luftmengen für die einzelnen Räume ang-
passt, um auf die minimal erforderlichen Volumenströme zu gelangen. In der
Abbildung 8, CO2 Verlauf, 0,2-facher Luftwechsel, ist eine Messung der Luftqualität
bei geringem Luftwechsel dargestellt. Der Pettenkofer Grenzwert wird nur geringfügig
überschritten.




102
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

4. Fazit
Nicht nur aufgrund der Vorteile einer erhöhten Lebensqualität durch eine Verbesse-
rung der Behaglichkeit im Gegensatz zu konventionellen Häusern, sondern vor allem
auch aus Klimaschutzgründen infolge des wesentlich niedrigeren Primärenergiebe-
darfs während der Nutzungsphase stellen Passivhäusern ein nachhaltig wirksames
und ökoeffizientes System dar.
Im hier angeführten Beispiel wurde versucht, technisch so einfach wie möglich, den-
noch durch Verwendung hochwertiger Komponenten, einen kostengünstigen Bau zu
errichten. Messwerte aus der Praxis zeigen, dass Maßnahmen, wie Optimierung der
Luftmengen oder Simulation im Bereich der Haustechnik, sich in geringeren In-
vestkosten und Betriebskosten bezahlt machen.

5. Literatur
(1) GRAF, M., Vergleich unterschiedlicher Berechnungsverfahren an einem Passi-
vhaus, Tagungsband 9. Passivhaustagung, 2005, Ludwigshafen, 543 s.
(2) GRAF, M., LENDVAY, M, ZAPFEL, W., Luftqualität in Passivhäusern, Behag-
lichkeit in dichten Gebäuden, Tagungsband „Pasivny Domy 2007“, Brno,
10/2007, ISBN 978-80-254-0126-2
(3) HACKL, St., Optimierung von Warmwassererzeugungssystemen in Passivhaus
Wohnanlagen, Bachelor Thesis, 2008, FHS_Burgenland
(4) HESSE, Chr., WUDY, B., Validierung von humanen Schadstoffemissionsmodel-
len, Bachelor Thesis, 2008, FHS-Burgenland




103
PASIVNÍ DOMY 2008

Architektonický a technický minimalismus – ukázkový pří-
klad pasivního rodinného domu
Prof (FH) Dipl.-Ing. Dr. Michael Graf, FHS-Burgenland
Steinamangerstrasse 21, 7423 Pinkafeld, Austria
+43 3357/ 45370, e-mail: michael.graf@fh-burgenland.at,

1. Úvod
Od té doby, co architekti objevili téma pasivních domů, vidíme v praxi příklady, kdy
jsme stále znovu konfrontováni s pasivními domy, které mají s původní myšlenkou
úsporného využívání zdrojů při výstavbě a provozu už jen málo společného. Většina
systémů pro výrobu tepla, fotovoltaických galerií na střeše a fasádě, aktivních sta-
vebních konstrukcí atd. je drahá a často se používá proto, aby se kompenzovaly ne-
dostatky projektu či zkušeností.




Obr. 1 Rodinný dům, Graf




Obr.2 Zastínění


104
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Na příkladu obývaného rodinného domu chceme ukázat cestu, jak realizovat projekt
pasivního domu za dobrou cenu, avšak přesto s vysokou kvalitou. Realizace byla
provedena za dobu 1,5 roku.

2. Plánování

2.1. Poloha + základní charakteristika
Plocha stavebního pozemku činí 1000 m², stavba nebyla omezena stavební regulací,
takže dům mohl být orientován přesně na jih.
Geometrie domu byla navržena jednoduchá, aby bylo dosaženo minimálních geome-
trických tepelných mostů. Z ekonomických důvodů a pro dosažení optimálního využití
prvního patra vyloučením zešikmení střechy byla navržena plochá střecha, jejíž sklon
1,5% byl proveden pomocí izolace pro šikmé střešní pláště.




Obr. 2 Půdorys přízemí

Přímo na dům byla na severní straně napojena vedlejší přístavba, v niž jsou umístě-
na dvě garážová místa a odkládací prostor. Plochy chodeb byly vhodným uspořádá-
ním místností minimalizovány. Výška dokončené místnosti 3 m má za následek pří-
jemný pocit z prostorného interiéru s obytným a jídelním prostorem a s obytnou ku-
chyní o celkové velikosti 60 m².
V prvním patře byl realizován volný prostor s galerií, z koupelny je přímý vstup na
střešní terasu nad vedlejší přístavbou.
Pomocí světelné studie byly stanoveny velikosti oken a jejich uspořádání, aby bylo
zajištěno dobré přirozené osvětlení místností.
Díky jednoduché geometrii bylo možné realizovat dobrý energetický stavební stan-
dard objektu při zachování nízkých nákladů na hrubou stavbu ve výši ~600 €/m² (vč.
střechy, dveří a oken ve standardu PD, technické vybavení budovy).


105
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Výpočty

3.1. Předprojektová fáze
V předprojektové fázi byly provedeny výpočty pomocí PHPP, podle norem a rakous-
kých energetických prametrů (metoda OIB) [1]. Tyto studie měly vyzkoušet porovnání
výpočetních výpočetních programů. Výsledky byly prezentovány na konferenci pa-
sivních domů 2005. Při výpočtu byly použity provizorní tepelně technické parametry a
údaje o materiálech. Dále nebyla zohledněna vedlejší budova.
Částečně bylo nutné volit některé předpoklady a přizpůsobovat okrajové podmínky v
normách, aby bylo možno splnit požadavky specifické pro standard pasivních domů.
Ukázalo se, že běžné výpočetní metody pro tepelně technické vlastnosti budov je
možno použit pro projektování pasivních domů v nemodifikované podobě jenom
podmíněně.
Gebäude-
Gesamt- Gebäude- Gebäude-
PHPP PHVP NÖ Energie- wärme-
Einheit heizlast EN heizlast ÖN heizlast ÖN
2003 2002 ausweis bedarf DIN
12831 M 7500 B 8135
4701
Heizlast Gesamt W 2033 4080 3525 5169 5894 6980
Flächenbezogene Heizlast W/m² 9,5 15,5 16,4 24,1 27,5 32,6
Heizwärmebedarf kWh/a 2840 3278 2557
Flächenbezogener Heizwärmebedarf kWh/(m²a) 13 15,3 10,0
Obr. 4 Výsledky předprojektové fáze

3.2. PHPP 2004
Vlastní energetický výpočet byl proveden pomocí PHPP 2004.




Obr. 5 U-hodnoty

Jako stěnový systém byly použity dva různé stěnové konstrukční prvky firmy iso-
rast©. Okna byla realizována pomocí plastových rámů Rehau Clima Design (U-
hodnota 0,71) s trojitým zasklením s argonovou výplní.
Při zkoušce Blower-Door podle EN 18329 bylo dosaženo hodnoty 0,15.




Obr. 6 Výsledek PHPP 2004



106
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

3.3. Solární příprava teplé vody
Solární systém pro přípravu teplé vody (plocha kolektoru, velikost zásobníku) byl na-
projektován a optimalizován pomocí simulace (Polysun 3.3). Stupeň pokrytí měl být
>80%. Byl instalován kombinovaný zásobník 550 l (systém tank v tanku), elektrické
topné těleso 3 kW a 4 m² trubkových kolektorů firmy Vaillant. Spotřeba teplé vody
včetně ztrát zásobníkem se pohybuje v dvouletém průměru kolem cca 4-6 kWh/den.
Kolektory jsou namontovány na podpěrách na ploché střeše v úhlu cca 60°.

3.4. Dodávka tepla
Distribuce zbytkového tepla byla kalkulována pro kritické místnosti pomocí tepelné
bilance (PHPP bilance jednotlivých místností), až na obývací pokoj s jídelnou posky-
tuje větrací systém obytného prostoru a vnitřní zisky dostatečné množství energie na
vytápění.
V obytném/jídelním prostoru se v případě potřeby dodává energie na vytápění po-
mocí elektrického konvektoru 1000W. ve všech ostatních místnostech se funkce vy-
tápění pokrývá prostřednictvím větracího systému. Energie na vytápění se přidává
pomocí elektrického vytápěcí registru, který se spíná automaticky, jakmile teplota
vnitřního odvodu vzduchu poklesne pod 22°.
Záznamy potřebné energie na vytápění pro ohřev přívodního vzduchu ukázaly, že v
zimě 2006/2007 se spotřebovalo 900 kWh a v zimě 2007/2008 845 kWh elektřiny.

3.5. Větrání
Větrací systém byl po instalaci nastaven pomocí měření kvality vzduchu v interiéru
na optimální hodnotu. Měřenými veličinami byly hodnota CO2, vlhkost vzduchu a tep-
lota. Z dosažených hodnot byly pomocí simulací vypočteny očekávané hodnoty kvali-
ty vzduchu. Ohledně parametru CO2 zle konstatovat, že bylo dosaženo dobré shody
[2]. Měření ukázala, že množství vzduchu je možno oproti návrhovým hodnotám vý-
razně snížit. Relativní vlhkost vzduchu v místnostech za normálního provozu praktic-
ky nikdy není nižší než hranice 40%, což např.v obývacím pokoji mohlo být realizo-
váno pomocí množství vzduchu regulovaného podle spotřeby. Z důvodu dobrých te-
pelných hodnot domu stačí na dodání potřebného zbytkového tepla i menší množství
vzduchu.
Při projektování množství vzduchu bylo třeba dbát na správnou vzájemnou bilanci
jednotlivých pater, protože z důvodu propojení prostorem galerie bylo třeba vyloučit
nebezpečí proudění přebytečného vzduchu z kuchyňské /jídelní zóny do prvního pat-
ra.




107
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 7 Plán rozvodů vzduchotechniky

Při uvažování o projektování potrubí se dbalo na to, aby se při vedení rozvodů pro-
jekt vyhnul tlumičům zvuku, které představují potenciální místo znečišťování. Jako
potrubní systém byl použit systém plochých kanálů z PVC.
Zemní registr pro předehřívání a chlazení vzduchu má celkovou délku 40 metrů a
v nejhlubším místě vykazuje hloubku cca 2 m. z důvodu vysoké hladiny spodní vody
nebylo možné dosáhnout větší hloubky, protože z důvodu stavebního postupu bez
sklepů musel být sifon pro odvodnění kondenzační vody uložen venku.
1200




1100




1000
CO2-Konzentration [ppm]




Grenze nach Pettenkofer


900




800




700




600
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00
Zeit [hh:mm]


Obr. 8 Průběh CO2, 0,2-násobná výměna vzduchu [4]

Ve stádiu testovacího provozu došlo k přizpůsobení množství vzduchu pro jednotlivé
místnosti, aby se stavba dostala na minimální potřebné hodnoty objemových toků.
Na obr. 8 je znázorněno měření kvality vzduchu při malé výměně vzduchu. Pettenko-
ferova hranice je přitom překročena jen nepatrně.

4. Shrnutí
Nejen z důvodu výhod zvýšené kvality života následkem zlepšení pohody v porovná-
ní s konvenčními domy, ale především také z důvodu klimatické ochrany následkem
výrazně nižší potřeby primární energie během doby využívání představují pasivní


108
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

domy systém s vysokou účinností z hlediska trvale udržitelného rozvoje a ekologicky
efektivní.
V uvedeném příkladu jsme se pokusili pořídit stavbu technicky co nejjednodušší,
avšak použitím kvalitních komponentů ekonomicky výhodnou. Měření z praxe uka-
zují, že opatření jako optimalizace množství vzduchu nebo simulace v oblasti tech-
nického vybavení budov se při nižších investičních a provozních nákladech vyplácejí.

5. Literatura
(1) GRAF, M., Vergleich unterschiedlicher Berechnungsverfahren an einem Passi-
vhaus, Tagungsband 9. Passivhaustagung, 2005, Ludwigshafen, 543 s.
(2) GRAF, M., LENDVAY, M, ZAPFEL, W., Luftqualität in Passivhäusern, Behag-
lichkeit in dichten Gebäuden, Tagungsband „Pasivny Domy 2007“, Brno,
10/2007, ISBN 978-80-254-0126-2
(3) HACKL, St., Optimierung von Warmwassererzeugungssystemen in Passivhaus
Wohnanlagen, Bachelor Thesis, 2008, FHS_Burgenland
(4) HESSE, Chr., WUDY, B., Validierung von humanen Schadstoffemissionsmodel-
len, Bachelor Thesis, 2008, FHS-Burgenland




109
PASIVNÍ DOMY 2008

Do akej miery môže byť pasívny dom zároveň aj
udržateľnou stavbou?
Peter Jackanin, Ing. arch. Eugen Nagy, Ph.D., max 15, s. r. o.
Vŕbová 32, SK – 900 33 Marianka, Slovenská republika
Tel.: +421 905 64 54 50, +421 908 71 38 65, e-mail: info@max15.sk

1. Úvod
Zmeny globálnej klímy, obmedzené prírodné zdroje a výrazný rast ich cien vyvolá-
vajú tlak na efektívnejšie využívanie surovín, inovatívnych konceptov a šetrných
technológií. Energeticky pasívne domy (ďalej len EPD) je treba vnímať nielen ako
prostriedok efektívneho zhodnotenia investícií, ale hlavne ako významný koncept
udržateľného stavebníctva, ktorý navyše zabezpečí vyšší užívateľský štandard pri
nižších prevádzkových nákladoch. EPD môže okrem radikálneho zníženia prevádz-
kových energetických nákladov zahŕňať aj širokú škálu iných environmentálnych
aspektov. Príspevok prezentuje okrem základných teoretických východísk aj realizá-
ciu EPD v Marianke pri Bratislave, ktorý je príkladom praktického uplatnenia zásad
udržateľného stavebníctva v podmienkach SR.

2. Ciele udržateľného stavebníctva
Výstavba a prevádzkovanie budov výrazne zaťažuje životné prostredie predovšetkým
nárokmi na materiálové a energetické zdroje, vyčerpávaním prírodných surovín a
znečisťovaním životného prostredia nielen počas výroby/realizácie, ale aj vo všet-
kých fázach existencie budov. V rámci celkového životného cyklu spotrebúvajú bu-
dovy v krajinách EÚ približne 40 % konečnej energie, sú zodpovedné za cca 30 %
škodlivých emisií CO2 a súčasne vytvárajú približne 40 % všetkých odpadov. Udrža-
teľné stavebníctvo sa rozvíja vo viacerých rovinách – energeticky úspornou výstav-
bou, zameraním sa na aspekty zdravého bývania tvorbou optimálnej vnútornej mik-
roklímy alebo efektívnejším riadením prevádzky budov. Udržateľné stavebníctvo zvy-
šuje energetickú efektívnosť stavieb, efektívnejšie využíva materiály, znižuje množ-
stvo emisií a odpadov v celom životnom cykle budov, znižuje spotrebu pitnej vody a
efektívne využíva pôdu prostredníctvom revitalizácie sídiel.

3. Metódy energeticko-emisného hodnotenia budov
Jednou z najvýznamnejších úloh environmentálneho hodnotenia je bilancovanie
množstva energie v celkovom životnom cykle budovy – jej premeny a distribúcie. Po-
rovnávanými fyzikálnymi veličinami sú okrem potrebného množstva energie aj celko-
vé ekvivalentné emisie, napr. CO2 alebo SO2. Pri bilančných výpočtoch pre nároč-
nosť výstavby a prevádzky budov sa najčastejšie volia dve profilové kategórie envi-
ronmentálneho účinku: celkové množstvo primárnej energie z neobnoviteľných zdro-
jov (PEE v MJ/kg) ako miera spotreby zdrojov a potenciál globálneho otepľovania
(GWP v g CO2/kg) ako miera klimatickej škodlivosti.


110
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

3.1. Využívanie stavebných materiálov
Charakteristickým znakom udržateľného stavebníctva je prehodnotenie environmen-
tálnych, energetických a klimatických súvislostí používania stavebných materiálov.
Dnes bežné materiály na realizáciu stavebných konštrukcií (železobetón, kovy, plas-
ty, iné syntetické výrobky atď.) sa vyznačujú vysokou mierou dopadu na životné pro-
stredie pri ťažbe a doprave surovín aj výrobkov, energetickou náročnosťou produkcie
spojenou s radikálnym vyčerpávaním fosílnych energetických nosičov, zaťažovaním
prostredia škodlivinami (hlavne CO2), uvoľňovaním škodlivín alebo iným negatívnym
dopadom na vnútornú klímu budov, problémom odstraňovania konštrukcií i materiá-
lov, resp. ich recyklácie a možnosti opätovného začlenenia do prírodného kolobehu
bez negatívnych dopadov. V tomto kontexte sa viac ako v minulosti zohľadňuje tzv.
„celkový životný cyklus budovy“ a hľadajú sa možnosti vylúčenia negatívnych envi-
ronmentálnych vplyvov stavebných materiálov od procesu ťažby cez proces výroby,
výstavby a užívania až po ich odstraňovanie. Väčšia miera využívania obnoviteľných
prírodných stavebných materiálov je preto nevyhnutnou súčasťou udržateľných stra-
tégií v stavebníctve.




Obr. 1 Jednotkové hodnoty zviazanej potreby energie (vľavo) a produkcie zviazaných emisií CO2
(vpravo) pre materiály bežne používané v stavebných konštrukciách: a – betón, b – oceľ, c – keramic-
ké výrobky, d – pórobetón, e – stavebné drevo, f – sadrová doska, g – minerálne vlákna, h – polysty-
rén, i – nepálená hlina, j – ubíjaná hlina.

3.2. Energeticko-emisné porovnanie konštrukčných systémov EPD
Koncept EPD si v rámci trendu udržateľnej výstavby kladie za cieľ zvyšovať aj podiel
obnoviteľných surovín použitých na výstavbu a prevádzku budov. Východiskom op-
timalizovaného návrhu budov sú bilancie prepojených materiálových a energetických
tokov počas ich celkového životného cyklu vyjadrené kategóriami environmentálneho
účinku. Na základe metodiky environmentálnej bilancie budov bolo v Technickej Uni-
verzite v Kasseli (SRN) vypracované bilančné porovnanie dvoch identických rodin-
ných domov v energeticky pasívnom štandarde v konštrukčnom vyhotovení stavby
na báze tehly a na báze dreva. Celkové objemové množstvo stavebných hmôt je v
drevodome v porovnaní s tehlovým domom napriek rovnakým tepelnotechnickým
vlastnostiam konštrukcií približne polovičné. Podiel ocele a betónu je v prípade dre-
vodomu podstatne nižší – len v základovej konštrukcii. V masívnej stavbe zohráva
podstatnú rolu aj objem tehál a omietok, pričom rozsah ich použitia v drevodome je
111
PASIVNÍ DOMY 2008

nepatrný. Podiel dreva a tepelnej izolácie je v drevodome vyšší, doplnkové materiály
(sklo, strešná krytina, obklady, podlahové krytiny) sú pre obe stavby v princípe iden-
tické. Primárna energetická náročnosť na výstavbu a s ňou spojené množstvo CO2
predstavuje pri masívnej stavbe viac ako dvojnásobok hodnôt drevostavby. Porovna-
nie konvenčnej masívnej stavby s domom na báze dreva ako obnoviteľného
a klimaticky neutrálneho materiálu poukazuje na zásadný dosah používania materiá-
lov s pozitívnou environmentálnou bilanciou.




Obr. 3 Bilancia množstva CO2 a primárnej ener-
Obr. 2 Bilancia celkového objemového množ-
stva stavebných hmôt potrebných na výstavbu getickej náročnosti potrebnej na výstavbu EPD
EPD na báze dreva (a) a tehly (b) na báze dreva (a) a tehly (b)

4. Výstavba energeticky pasívneho domu v Marianke pri Bratislave
Osobitosťou prezentovaného objektu bol zámer realizovať rodinný dom v štandarde
energeticky pasívneho domu s difúzne otvorenou vzduchotesnou „obálkou” výlučne z
obnoviteľných prírodných, environmentálne šetrných stavebných materiálov a kom-
ponentov. Investor ich vyberal dôsledne a bez kompromisov, v súlade so zásadami
udržateľného stavebníctva. Stavebná biológia a ekológia ovplyvňovala už výber po-
zemku, jeho monitorovanie v predprojektovej príprave, počas realizácie a po realizá-
cii výstavby. Tento objekt je výnimočný tým, že parametre udržateľnej, energeticky i
environmentálne optimalizovanej stavby spĺňa v maximálne možnej miere. Stavebné
materiály a výrobky použité na výstavbu možno kvalifikovať ako environmentálne
šetrné a CO2-neutrálne. Celkové množstvo primárnej energie a potenciál globálneho
otepľovania vyznieva pre objekt veľmi pozitívne.

4.1. Architektonické a koncepčné riešenie objektu
Predstavou investora bol minimalistický objekt bez členenia fasád, so sedlovou stre-
chou, pripravenou aj na montáž fotovoltických panelov. Výsledkom návrhu a realizá-
cie je kompaktný, pre EPD typický tvar objektu. Objekt je nepodpivničený, pôdorysne
riešený ako dvojtraktový z ľahkého konštrukčného systému. Koncepčne je pripravený
tak, aby po minimálnej úprave podkrovia (sú potrebné len tri ľahké priečky) mohol
poskytnúť komfortné bývanie 4–6 osobám. Konštrukcia domu na báze obnoviteľných


112
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

prírodných materiálov vyžadovala vysporiadať sa s množstvom detailov stavebno-
konštrukčného a tepelno-technického charakteru, orientáciou pozemku
a dodatočným zatienením stavby vedľajším objektom. Na základe výpočtov a tepel-
no-technických simulácií bola praktickým riešením dostatočná hrúbka tepelnej izolá-
cie. Tá vyrovnala nedostatok solárnych ziskov a ako bonus – bez aktivácie technic-
kých prostriedkov TZB – zabezpečila v lete výbornú tepelnú pohodu.




Obr. 4 Pôdorys prízemia Pôdorys podkrovia Priečny rez

4.2. Stavebno-konštrukčné riešenie objektu
Prvky hrubej stavby (nad základovou doskou) ako predhotovené kusové komponenty
boli vyrobené vo výrobnej hale a zmontované na stavenisku. Základným konštrukč-
ným prvkom je drevený skriňový nosník fixovaný do spodného rámového nosníka
v osovej vzdialenosti 625 mm. Konštrukčné dutiny pre tepelnoizolačnú výplň z fúka-
nej celulózy hrúbky 400 mm uzatvárajú drevoštiepkové a drevovláknité dosky. Vnú-
torné opláštenie je realizované z drevoštiepkových, sadrovláknitých a hlinených do-
siek. Časť priečky je vymurovaná z nepálených hlinených tehál. Podlahy sú z
masívnych drevených vlysov, korku, prírodného linolea a keramickej dlažby. Na von-
kajšie opláštenie obvodových stien a strechy z difúzne priepustných, stredne tvrdých
drevovláknitých dosiek bol fixovaný kontaktný zatepľovací systém z mäkkých drevo-
vláknitých dosiek hrúbky 80 mm. Sokel je zateplený korkovými doskami. Okná
s certifikátom PHI Darmstadt majú do drevených rámov integrovaný tepelný izolant z
korku a mäkkých drevovláknitých materiálov, z vonkajšej strany sú chránené
hliníkovými lištami. Použitie syntetických materiálov bolo obmedzené na nevyhnutné
minimum (dosky z XPS na zateplenie základových pásov, mäkká syntetická izolácia
na zateplenie a odhlučnenie vzduchotechnických rozvodov).




Obr. 5 Montáž obvodových stien Obr. 6 Konštrukčná skladba obvodovej steny

113
PASIVNÍ DOMY 2008

4.3. Technické vybavenie, vykurovanie a vetranie, príprava teplej vody
Objekt bol od prvotného návrhu optimalizovaný konštrukčne aj technologicky. Na za-
bezpečenie celoročnej prevádzky si vystačí s malým množstvom elektrickej energie
ako jediným energetickým zdrojom. Rozvody elektriny – silové bez výnimky a svetel-
ný okruh až na nepodstatné dĺžky (cca 20 m od spínačov po svietidlá) – sú v súlade
so stavebnou biológiou tienené konštrukčne i stavebne. Podľa nameraných výsled-
kov a charakteru poľa vykazujú v obytnom priestore všetky RMS hodnoty B zložiek
elektromagnetických polí v pásmach od 5 Hz do 2 kHz nízke hodnoty.
Systém vzduchotechniky je vývojovým produktom spoločností max 15, s. r. o., a Va-
ňo, s. r. o. Predstavuje nové riešenie funkčnosti, ekonomiky prevádzky aj investič-
ných nákladov. Jeho základom je nútené vetranie s rekuperáciou tepla, s cirkulačným
okruhom, predradeným zemným výmenníkom tepla a registrom dohrevu vzduchu
(elektrickou špirálou s výkonom 3 kW).




Obr. 7 Schéma vzduchotechnického systému. Legenda: C1 - Nasávanie cirkulačného vzduchu
z miestností, C2 – Vyústenie čerstvého a cirkulačného vzduchu v obytných miestnostiach, E1 – Nasá-
vanie čerstvého vzduchu z fasády, I1 – Nasávanie odpadového vzduchu z WC, kúpeľní a kuchyne, I2
– Vyústenie odpadového vzduchu po rekuperácií na fasáde, Vv – Vetrací ventilátor, Vc – Cirkulačný
ventilátor, EO – Elektrický ohrev, VCH – Vodné chladenie, A, B – Vzduchotechnické klapky, S1-S4 –
Servomotory pre ovládanie vzduchotechnických klapiek, F1, F2 – Filtre vzduchu, DIG – Spínač vetra-
nia pri digestore, WC – Spínač vetrania v kúpeľni a WC, EV – Elektromagnetický ventil, ZR – Zemný
výmenník tepla, 1-6 – Snímače teploty, vlhkosti, atmosférického tlaku a osvetlenia.

Zamedzenie prepaľovania prachových častíc a dokonalá filtrácia vzduchu je sa-
mozrejmosťou. Vetrací systém spoľahlivo pokrýva nároky na vykurovanie aj chlade-

114
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

nie objektu. Ani v najväčších horúčavách leta 2008 nebolo v objekte potrebné kvôli
chladeniu aktivovať vetrací systém. Keďže interiér domu je účinne chránený proti
prehrievaniu vhodnými materiálmi a skladbou konštrukcie teplovýmenného plášťa,
exteriérovými žalúziami aj uvedomelým správaním investora, vetrať a chladiť stačilo
oknami. Fázový posun (11–12 hodín), výborná vzduchotesnosť, difúzna priepustnosť
a použitie obnoviteľných prírodných materiálov s vysokou mernou tepelnou kapacitou
zabezpečili, že v objekte ani počas najväčších letných horúčav nestúpla v interiéri
teplota nad 25 °C. Teplú vodu ohrieva elektrický bojler (objem 80 l) s možnosťou ak-
tivácie rýchloohrevu (6 kW). V objekte je inštalovaný systém na rekuperáciu tepla z
odpadovej vody (odtekajúca teplá voda zo sprchy ohrieva vodu prichádzajúcu do boj-
lera) a na využitie zrážkovej vody. Vzácna pitná voda (filtrovaná systémom reverznej
osmózy) je používaná len na gastronomické a hygienické účely. Na pranie, čistiace
práce, splachovanie WC a zavlažovanie vegetácie je určená zrážková voda zachytá-
vaná do podzemnej zbernej nádrže s objemom 4 m3.




Obr. 8 Pohľad zo severovýchodu Obr. 9 Pohľad z juhozápadu

5. Záver
Aj napriek mnohým náročným konštrukčným stykom mal overovací tlakový test vzdu-
chotesnosti parameter n50 = 0,17 h-1. Podmienkou na dosiahnutie tohto parametra
bola dôsledná projektová príprava a intenzívny stavebný dozor. Aj vďaka tomuto vý-
sledku predstavuje hodnota výpočtovej mernej potreby tepla na vykurovanie 12,0
kWh/m2.a. Prezentovaný objekt má všetky predpoklady stať sa vzorovým príkladom
výstavby a bývania v duchu zásad udržateľného stavebníctva, energeticky pasívneho
domu určeného pre klimatické podmienky SR a ČR.

6. Literatura
(1) HÁJEK, P.: Udržitelná výstavba budov – východiska a principy. Zborník Pasivní
domy. Mezinárodní konference. Brno: 2005. s. 8-13.
(2) Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten. Dokument SIA D
093, 1995.
(3) HÜBNER, H. – NEUMANN, U.: Umweltbilanzen von Passivhäusern im Vergleich.
8. Europäische Passivhaustagung 2004. Tagungsband, s. 135-142. Krems:2004.
(4) JACKANIN, P. – NAGY, E.: Môj priateľ dom. max 15, s. r. o., 2006.
(5) TYWONIAK, J.: Low energy buildings in environmental context. Sustainable buil-
ding & solar energy. Conference proceedings. Brno, 2001.

115
PASIVNÍ DOMY 2008

Abstrakt
Die Realisierung des vorgestellten Einfamilienhauses im Passivhausstandard in Ma-
rianka (in der Nähe von Bratislava, Slowakei) hält sich strikt an die Grundsätze des
PHI Darmstadt, welche das Erfüllen der genau definierten Kriterien erfordern, um die
Standardkennzahlen für Passivhäuser zu erreichen. Dieses Objekt war dadurch ein-
zigartig, da es ausschließlich aus natürlichen Baumaterialien errichtet werden sollte.
Die Parameter eines ökologisch optimierten und nachhaltigen Passivhauses erfüllt
dieses Haus im größtmöglichen Maß. Es ist in der Tat bemerkenswert, wie der Bau-
herr die einzelnen Baukomponenten im Einklang mit den Prinzipien des Umweltschu-
tzes, sowie der Baubiologie und -ökologie ausgesucht hat. Gerade aus diesem
Grund können die Baumaterialien sowie auch die einzelnen Produkte, die beim Bau
dieses Hauses zur Anwendung kamen, als umweltschonend und CO2-neutral beze-
ichnet werden. Das Konstruktionssystem sowie die Verkleidung von tragenden Ele-
menten wurden aus Materialien auf Holzbasis erstellt, die Außenwärmedämmung
erfolgte mit Holzweichfaser- und Korkplatten, die Konstruktionshohlräume sind mit
Zelluloseflocken ausgefüllt und die massive Trennwand im Erdgeschoss wurde aus
ungebrannten Ziegelsteinen erbaut, wobei die Innenhaut mit Gipsfaserplatten und
teilweise mit Biofaserlehmplatten verkleidet wurde. Synthetische fossile Materialien
sind nur im äußerst geringen Maß zum Einsatz gekommen (z.B. XPS Platten aus
extrudiertem Polystyrol-Hartschaum zur vertikalen Wärmedämmung der Streifenfun-
damente). Der Rohbau wurde aus vorgefertigten Wand- und Dachkomponenten im
Fertigungswerk produziert, auf die Baustelle transportiert und danach innerhalb
weniger Tage zusammenmontiert. Das Tragwerk besteht aus Box-Träger mit einer
konstruktiven Breite von 400 mm. Das endgültige Konzept für dieses Passivhaus ist
das Ergebnis der Berechnung mit dem Programm Passivhaus Projektierungs Paket
(PHPP), die in mehreren Varianten durchgeführt wurde. Bereits bei der Projektvorbe-
reitung wurde bei den konstruktiven Details ein großer Wert auf die Diffusionsfähig-
keit, Luft- und Winddichtigkeit der Außenhülle sowie auch auf die Vermeidung von
Wärmebrücken gelegt. Indem die Solargewinne auf dem betrachteten Grundstück
durch das benachbarte Haus beeinträchtigt werden, wurde die Optimierung der Fen-
sterflächen mit Hilfe des PHPP-Programms zu einem der wichtigsten Ausgangspunk-
te bei der Vorbereitung des gesamten Baukonzeptes. Dank der Methodik der Bauop-
timierung und der hohen Realisierungsqualität konnten alle Anforderungen erfüllt
werden, die für ein Passivhaus maßgebend sind. Im Rahmen der Präsentation die-
ses Passivhauses (Energiekennwert Heizwärme: 12,0 kWh/m2.a) werden die Erfa-
hrungen mit der Lösung von Konstruktionsanschlüssen insbesondere bei der Verme-
idung von Wärmebrücken (Simulationen von zweidimensionalen Wärmefeldern)
sowie die Erfahrungen beim Sicherstellen der Luftdichtheit der Außenhülle, die
anhand der Luftdichtheitsüberprüfung n50 = 0,17 h-1 (Blower-Door-Verfahren) getestet
wurde, sowie zahlreiche andere Informationen aus dem Bau dieses Einfamilienhau-
ses vorgestellt.



116
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Difuzně otevřené skladby pasivních dřevostaveb a jejich
kontrola nejen Blower-door testem
Akad. arch. Aleš Brotánek, AB designSTUDIO
Sedlice 65, 262 42 Rožmitál p.Tř.
Tel:603223851, e-mail: abrotanek@volny.cz
Mgr. Stanislav Paleček, Radion
Fojtíkova 2406, Rakovník
Tel.: 604834531, e-mail: radion@radion.cz

1. Návrh difúzně otevřených skladeb v dřevostavbách
Vývoj provedení difúzně otevřených skladeb je ovlivněn dostupností určitých materiá-
lů na trhu stavebních hmot, tak jak tento trh vzniká poptávkou a zvládáním technolo-
gických postupů i překonáváním zažitých stereotypů. Aplikace konkrétních izolačních
systémů zpětně ovlivňuje dostupnost kontroly testováním provedené kvality, což zá-
sadně ovlivňuje odvahu k použití méně obvyklých materiálů.

1.1. Konstrukce
Začátky jsou spojené s osvojením logiky asi nejrozšířenějšího typu fošinkové kon-
strukce britského původu vymyšlené původně pro rychlou výstavbu v koloniích brit-
ského společenství, která spolu s OSB deskami tvoří vylehčenou racionální statickou
strukturu, jež by měla být i levná.
Na stavbách (Kroclov, Březí,
Kosoř, Kostomlaty a Hradčany
1 a i Zlatníkách) se na první
pohled fošinkové konstrukce
od sebe příliš nelišily. Tento
typ konstrukce je vymyšlen tak,
aby dva lidé mohli dům dát
dohromady bez těžké mecha-
nizace během několika málo
dnů pomocí zařezávací pily a
plechových spojek s hřebíky
V roce 2001 v Kroclově to dali
dohromady za 2,5 týdne 3,5
tesaře za 140 tisíc za práci bez
materiálu. Chce to jen zaučené
a rychle mechanicky pracující
Obr. 1. Detail osazení okna v Kroclově s postupným navyšo-
váním tloušťky tepelné izolace na vnější i vnitřní straně. tesaře, kteří mají automatizo-
vané dovednosti a nad prací příliš nespekulují. A to je v Čechách často velký pro-
blém, v Březí už to trvalo přes dva měsíce s řadou problémů a s jinou cenou. Alterna-
tivou je pak opačný přístup – výroba konstrukce na strojích řízených počítačem


117
PASIVNÍ DOMY 2008

s přesností na milimetry, jak to bylo u Hradčan a Kostomlat. U Kosoře navíc z kon-
strukce odpadla potřeba většiny ocelových spojovacích prvků, neboť stroj umí vyrobit
i čepy, dlaby a rybinové spoje. Taková v hale předpřipravená stavebnice konstrukce
z přesných profilů již není levná, ale rychlá a přesná na stavbě, což se projevuje
v nižší pracnosti návazných prací i odpovídá nárokům na plánovatelnou organizaci
výstavby.
A náš problém je dnes v tom,
že u této původní úsporné
konstrukce se s izolacemi ne-
počítalo, nebo minimálně. My
dnes naopak řešíme, jak kon-
strukci pasivních domů nej-
snáze upravit pro tloušťku
izolace nejlépe 300-350 mm a
bez tepelných mostů.
U Kroclova začala realizace
RD na úrovni nízkoenergetic-
kého standardu (izolace 180
mm nosný profil 180x40) a
teprve v průběžně byla pů-
vodně fošinková konstrukce
opláštěná OSB deskami, ale
Obr. 2. Detail difúzně otevřené skladby stěny (heraklit/omítka) až během výstavby byla izo-
s dutinou na izolaci (minerální vlna v Březí,
lace nasílena mezi dvěma
vrstvami latí vodorovně a dia-
gonálně na vnějším obvodu a
jednou vrstvou vodorovných
latí na vnitřní straně. Izolace
je tak rozdělena na vnitřní
část před parobrzdnou vrst-
vou a za ní a jsou prakky eli-
minovány všechny tepelné
mosty.
U dalších realizací prostor na
izolaci vymezují konzolky
z OSB desek mezi nosnou
konstrukcí a fasádním roštem
(Březí, Hradčany 1, a Kosto-
mlaty, Kosoř což je náročnější
na přesnost a pracnost.
Obr. 3. Detail difuzně otevřené skladby (DVD/stěrková omítka)
stěny s dutinou na izolaci (dřevovláknitá vlna v Kostomlaty,
Elegantní řešení je použít na
foukaná mineralizovaná celulóza v Kosoři)


118
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

konstrukci dřevěné I nosníky, které se dají vyrobit v rozměru tloušťky potřebné izola-
ce, případně izolaci uzavírají do samostatně oddělených komor. Do extrému vyleh-
čená konstrukce je ale náročnější na styčníky spojů a v rovině psychologické na od-
vaze investora věřit kvalitě lepených spojů.
Na právě projektovaných
stavbách pozoruji souboj
těchto dvou řešení s nosníky
a s fošinkami. Osvědčila se
instalační mezera před pa-
robrzdou 50-80mm hluboká,
kam se schová většina insta-
lací. Prostor mezi instalacemi
vyplní izolace, nejsnáze stří-
kaná celulóza, která přeruší
tepelné mosty z vnitřní strany
obvodové stěny. To, zda pou-
žít I nosníky nebo fošinkovou
konstrukci, je do značné míry
ovlivněno dovednostmi do-
stupného dodavatela v místě
realizace a nabízenou cenou
hrubé stavby. Pokud vítězí
přesná fošinková konstrukce,
navracíme se k řešení nasilo-
vání izolace přidáváním dvoji-
tého laťového roštu na vnější
straně, tak jak tomu bylo i u
první stavby v Kroclově.
U některých investorů se při
pohledu na moderní dře-
vostavbu objevuje lítost nad
tím, že není dřevo vizuálně
přítomné, mizí v obvodovém
plášti. V Tehově z těchto dů-
Obr. 4. Detail difúzně otevřené skladby s „íčkovými“ nebo
vodů je konstrukce přesunuta
fošinkovými nosníky a izolací ve 3 rovinách bez tep. mostů
do interiéru před OSB desku a
tvoří ji klasická tesařská konstrukce z hranolů, i když je nákladnější a komplikuje zaři-
zování interiéru. Výhoda, že nosníky nepřekážejí v izolaci je, když se má k vyplňová-
ní dutiny k tepelnou izolaci stavby použít slámových balíků. Motivem k tomu byla i
potřeba minimalizovat ekologickou stopu domu.
U tzv. přírodní stavby Hradčany2, byla minimalizace ekologické stopy tou hlavní prio-
ritou spolu s touhou nechat maximálně působit kouzlo přírodních materiálů. Proto

119
PASIVNÍ DOMY 2008

tvoří nosnou kostru klády z nehraněné kulatiny, která se prolíná se stěnou z balíků
postavenou do jedné roviny z vnitřní strany se sloupy. Není náhodou, že podobný typ
staveb se zpravidla realizuje formou vzdělávacích svépomocných workshopů, kde se
rovným dílem učí i pracuje s podobnými nadšenci. Kouzlo podobné stavby je v tom,
že ji nerealizuje anonymní řada tupě školených řemeslníků, ale konkrétní lidé vytvá-
řející společenství se svými pocity a emocemi, které propisují do konečného díla. Tak
trochu to asi navazuje na tradice stavění na venkově, kdy si pomáhali lidé z celé
vesnice, dnes však z té globální.
Je to možná i reakce na sílící
neosobnost a uniformitu vr-
cholící v architektuře
v minimalistických „čistých“ a
tedy neosobních formách, kde
jakoby už stavěl jen jeden au-
tor a jak vyjádřila svůj pocit
jedna investorka, „pěkné, za-
jímavé ale ne pro mne, je z
toho příliš cítit Savo“. Ani pří-
rodní stavby nejsou pro kaž-
dého, ale cesty k pasivnímu
standardu jsou různobarevné.

1.2. Izolační materiály
V začátcích jsme používali
Obr. 5. Detail difúzně otevřené skladby s viditelnou nosnou
minerální vatu (Kroclov, Ne-
konstrukcí a izolací balíky slámy a osazení okna s okenicí v
načovice, Březí), která je
Tehově
nejméně problematická
s ohledem na požární bez-
pečnost a dostupnost, ale je
zranitelnější, pokud dojde
k poruše konstrukce a kon-
denzaci vodních par ve sklad-
bě. Tento problém je výrazně
vyšší v našem klimatickém
pásmu oproti třeba Francii
nebo Velké Británii, neboť
teploty v těchto zemích klesají
v zimě pod -5°C jen výjimečně
a krátce.
Alternativou rohoží z minerální
Obr. 6. Detail skladby co nejvíce přírodní stavby s nosnou kon- vlny mohou být rohože
strukcí z nehraněných kuláčů Hradčany2
z dřevité vlny (Kostomlaty),

120
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

konopí, lnu nebo v omezené míře cenově nejnáročnější ovčí vlny, případně jejich
kombinací s různou mírou příměsí dřevního odpadu (např. hoblin s cílem vylepšit
cenu,) se zachováním tepelně izolačních vlastností. Tyto variace s buněčnými struk-
turami umějí pracovat s kondenzující vlhkostí a proto dělají bezpečné difúzně otevře-
né skladby.
Nevýhodou všech vrstvených izolací je jejich pracnost spojená s potřebou pečlivého
kladení jednotlivých vrstev na sebe, aby se spáry překrývaly a aby nevznikaly neho-
mogenní vrstvy s dutinami. Vše příliš závisí na pečlivosti, motivaci a důsledné kontro-
le technologické kázně.
Tento způsob aplikace lze nahradit foukanou izolací do vymezených komor. K tomu
je nejčastěji používána mineralizovaná celulóza (Hradčany 1, Kosoř (obr. a Zlatníky) i
když foukáním lze aplikovat i minerální vlákna, kde je ale pro přátele přírodních mate-
riálů nesympatická příměs formaldehydových lepidel. Foukání je aplikace rychlá a
spolehlivá, když jsou (jako vždy) dodrženy technologické postupy. První podmínkou
je, u svislých konstrukcí, dosažení potřebné hustoty 60-65 kg/m3, aby nedocházelo
k sesedání. To lze dosáhnout vymezením do oddělených komor v konstrukci o obje-
mu, která odpovídá výkonu foukacího zařízení. Výhodou této technologie je, že celou
aplikaci izolace na správně připravené stavbě u RD lze provést během jednoho až
dvou dnů. Předpokladem úspěchu je fotografické zdokumentování oddělených komor
před zaklopením fasádní vrstvou a následná revize termovizní kamerou, která doká-
že spolehlivě odhalit místa, kde nebyla technologie dodržena. V Kosoři, přestože by-
la aplikace velmi pečlivá, se našla jedna opomenutá komora. Revize termovizní ka-
merou se ale vyplatí i u všech ostatních izolačních materiálů, protože chyby v izolaci
je třeba odstranit včas, nikoli až se začnou projevovat za provozu, takové odstraňo-
vání vad je vždy nákladné.




Obr.7. Oddělování komor v konstrukci před foukáním izolace na požadovanou hustotu a aplikace

Samostatnou kapitolou je použití slámových balíků. Není to zatím materiál použitelný
univerzálně, neboť ji nelze koupit v žádném velkoskladu s izolacemi jako třeba
v Rakousku. Je ji třeba zajistit individuálně u konkrétního zemědělce, ale nemusí se
podařit včas a za příznivého počasí se správnou hustotou nejlépe 90 kg/m3 (kdy je


121
PASIVNÍ DOMY 2008

optimální λ 0,040-0,045 (W/mK). Pro některé investory je přitažlivá především proto,
že její použití má nejmenší ekologickou stopu ve všech fázích života stavby.
Na závěr je třeba připomenout, proč narůstá obliba izolačních materiálů na bázi ži-
vých buněčných struktur a co bude zvyšovat jejich akcie. Je to především hledisko
bezpečnosti. Pokud dojde z nějakých důvodů k poruše v konstrukci stavby a ta je
následně ohrožená kondenzací vodních par, reaguje buněčná struktura na rozdíly ve
vlhkosti tak, že ji rozvádí (dekoncentruje). Rychlejší pohyb par k difúzně otevřenému
vnějšímu povrchu snižuje rizika škod vlivem kondenzace.

1.3. Parotěsná a plynotěsná vrstva
Klíčové pro pasivní dům je dostat pod kontrolu řízené větrání. To představuje vytvo-
ření těsné stavby s parametry prověřenými Blowerdoor testem těsnosti na hodnoty
0,6 h-1 a méně pro PD a alespoň na hodnoty 1,0 h-1 u NED.
U námi navrhovaných staveb s difusně otevřeným vnějším povrchem je použita na
opláštění konstrukce z vnitřní strany (nebo blíže vnitřní straně) OSB deska jako kon-
strukční větrovací prvek, který ale zároveň po dotěsnění spár parotěsným tmelem a
parotěsnými páskami plní funkci parobrzdy. Pro zdárný průběh dokončení stavby PD
v požadované kvalitě je důležité naplánovat test těsnosti v tu pravou chvíli. To zna-
mená organizovat stavbu k celkovému opláštění parotěsnou vrstvou včetně osaze-
ním výplní otvorů, prostupy opláštěním (voda, kanalizace, elektro, VZT, světlovody,
komín atp.) vše dotěsněné parotěsným tmelem páskami a těsnicími tvarovkami. A to
je ta správná chvíle k provedení testu, než se začnou rozvíjet dokončovací práce. To,
že takto navržené konstrukce
plní tyto nároky, prokázaly
provedené testy v Březí ( 0,61
h-1 ), kde hodnota byla ještě
těsná a byl problém nalezen u
komínových dvířek (dořešeno
přelepením hliníkovou pás-
kou, kterou je třeba vždy po
revizi obnovit). V Kostomla-
tech (dosažená hodnota 0,31
h-1)v Kosoři (dosažená hodno-
ta 0,21 h-1), kdy vnitřní povrch
byl ještě vylepšen ještě Late-
xovým nátěrem.
Ve Zlatníkách byl na pa-
Obr. 8. Detail difuzně otevřené skladby s izolací ve třech rovi-
robrzdnou vrstvu použit jiný
nách a fasádní folií vně a plynotěsnící vrstvou z Tetra K desek
materiál než OSB deska. Byla
z recyklovaných tetrapakových obalů (Zlatníky)
jím deska Tetra K od sloven-
ského výrobce. Vyrobená recyklací roztrhaných částí tetrapakových obalů.


122
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Výsledná dosažená hodnota testu 0,17 h-1. Výhoda této konstrukční desky je, že
k její výrobě není třeba žádného lepidla, kterého se někdy obávají úzkostlivější inves-
toři při použití OSB desek. Bez lepidla to je možné proto, že nahřátím dojde
k natavení tenké polyetylenové vrstvy na povrchu papírových částí a následné sliso-
vání vytvoří kompaktní a neprodyšný materiál.
V Hradčanech2 plní funkci parobrzdy a plynotěsné vrstvy silná (tl. 80-120 mm) hlině-
ná omítka s jutovou výztuží aplikovaná přímo na slámovou stěnu a přecházející na
strop střechy i na podlahu. Proto bylo třeba omítat i části konstrukčních uzlů kon-
strukce z nehraněných kuláčů, aby nebyla narušena souvislost této vrstvy, která buď
pohltí konstrukci, nebo ji obtéká na odvrácené straně v izolaci. Tady u stavby
s extrémní snahou používat pouze přírodní materiály bude i test těsnosti asi velmi
napínavý?

1.4. Vnější povrch fasády
Vlastnosti vnějšího povrchu rozhodují, zda bude skladba opravdu difúzně otevřená
s co nejlepší schopností nehromadit kondenzované vodní páry a tím neohrožovat
vlastnosti izolace i konstrukci, ale zda zároveň bude chránit proti větru, který při ex-
trémním proudění může výrazně snížit účinnost izolace. Jde o vybalancování proti-
chůdných tendencí, kdy záleží i na tom, jakého charakteru vnějšího povrchu se má
dosáhnout.
Nejčastěji bývá požadavkem fasáda s omítkovým povrchem, kde byl dostupný a spo-
lehlivý heraklitový záklop (Kroclov, Hradčany1, Březí, Tehov). Pod ním je třeba uza-
vřít izolaci závětrnou kontaktní textilní fólií. Fólii je třeba také důkladně slepit ve spo-
jích a vyztužit fasádu diagonálním řídkým prkenným pobitím, kde vzniká i odvětraná
mezera. Pokud je heraklit dobře slepen PUR lepidlem, neměly by vznikat praskliny
na omítce, které bývají někdy problém nedodržením technologických postupů a je
jistější použit výztuž do omítky (rabicové pletivo nebo skelná síťka). Od omítky se
očekává poréznost, pružnost i trvanlivost. Pro tyto požadavky se osvědčilo do omítky
pojivo vápenný hydrát (Unimalt nebo Multibat), který v sobě propojuje ty lepší vlast-
nosti vápenných porézních i pevných cementových pevných pojiv i rychlost vyzrává-
ní. Povrch omítky lze pojmout dnes klasicky hladce, nebo měkce rustikálně v řadě
variací.
Během posledních let se objevil staronový materiál - dřevovláknité desky (dále DVD)
obdoby u nás známého materiálu hobra. Tento materiál umožňuje zjednodušit sklad-
by povrchu, neboť aplikací jednoho prvku splní funkci ztuženého záklopu závětrné
vrstvy a ještě izolace s difúzně propustným povrchem, čímž dochází k vyrušení
všech tepelných mostů v konstrukci souvislou izolační vrstvou celého vnějším po-
vrchu, plní závětrnou funkci a zároveň je podkladem pro certifikovaný omítkový sys-
tém s výztuží tl.10mm Nic nebrání tomu, aby byla podkladem i obklady s provětranou
mezerou, ale také může být podkladem pod HiTech fasádní fólii (Zlatníky).




123
PASIVNÍ DOMY 2008

1.5. Stabilita vnitřního prostředí a povrch opláštění interiéru
Dřevostavba má jednu nevýhodu v rovině psychologického vnímání- má pověst ne-
solidní stavby. Bydlení v lehkém skeletu opláštěném sádrokartonem je v naší kotli-
ně spojené s pobytem na chatě a nebo s vestavbou do podkroví a s horší akustikou
prostředí, tedy něco se znaménkem mínus a nepřijatelné. Tento problém je technicky
mnohem snáze řešitelný, než by se zdálo. Jde o to, dostat do domu více masivní
hmoty a dodržet (jako v každé jiné stavbě) odstranění hlukových mostů, které se me-
zi místnostmi nesmí přenášet více, než je přípustné. To s sebou pak nese hlukový
útlum, tepelnou setrvačnost i pocit ze stavby, na jaký jsme zvyklí u stavby zděné,
přestože je základní nosná konstrukce ze dřeva.
Od prvního návrhu dřevostaby v Kroclově jsem si toho byl vědom a hledal jsem mož-
nosti, jak sádrokarton použít jen tam, kde je to výhodné. Tzn. hlavně u instalačních
příček a podhledu stropů nebo u staveb využívaných časově omezeně a kde je tudíž
tepelná setrvačnost nežádoucí. Takto tomu bylo třeba u společenského sálu společ-
nostiCountry Life v Nenačovicích, kde přesahy střech a přiměřená velikost oken ne-
dělájí problémy s přehříváním v letním období, přestože je zde pouze SDK.
První možností, kam nejsnáze vnést hmotu do dřevostavby, jsou vnitřní příčky a pod-
lahy. I v dřevostavbě mohou být zděné příčky (vápenopískové, pálené nebo nepále-
né cihly) a i v dřevostavbách se osvědčil pěticentimetrový povrch podlahy pod finální
povrchem. Další hmota do domu se nabízí na vnitřním povrchu obvodového pláště.
Po úvahách o přizdívkách, které jsou také možné a v Rakousku na to existují i speci-
ální tvárnice, zatím vždy zvítězila hliněná omítka v síle 30 -70 mm na laťovém roštu
nebo rákosovém pletivu. V konečné fázi se nanáší hliněný štuk, který může být pro-
barvený podle zvolené barvy jílu a štukového písku a pak může zůstat i bez dalšího
natírání barvou. Při dalším malování dojde jen k navlhčení povrchu a znovu
k přepracování hladítkem. Je samozřejmě možné, že vnitřní povrch stěn nemusí být
k rozeznání od tradičně vymalované stěny, ale je třeba použít prodyšných barev na
bázi vápna nebo kaseinu, aby zůstaly zachovány příznivé vlastnosti jílu regulujícího
vlhkost vnitřního prostředí i schopnost redukce pachů.
Bylo by jistě možné použít i vápenné omítky, ale hliněné jsou svojí pružností optimál-
ní do poněkud měkčích dřevostaveb, nehledě na jejich dlouhodobě trvalou recyklova-
telnost. Hmota hliněných omítek stačí vždy jen znovu namočit.
Dříve takovou omítku uměli namíchat z místního materiálu v každé vesnici, chce to
jen praktickou znalost a zkušenosti, zdali do místního materiálu je třeba přimíchat
více písku nebo jílové složky. Je jisté, že materiál z výkopových prací na základech je
s nejmenší ekologickou stopou, ale pokud chybí odvaha k experimentům, je jedno-
dušší objednat jílový základ s vyzkoušenou recepturou, který už je dnes dostupný i
s možností objednat zaškolení místních řemeslníků.
Těmito opatřeními, kterými se dřevostavba doplní o hmotu v podlahách, příčkách a
omítkách na vnitřní straně obvodové stěny nebo jejich kombinací jsou vytvořeny
vlastnosti stavby zděné i akusticky, s minimální tloušťkou stěny, která pro příjemnou

124
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

pohodu nepotřebuje žádné klimatizační zařízení ani v tropických letních dnech, po-
kud návrh domu nezapomene na přiměřené velikosti oken nebo řeší jejich zastínění.

1.6. Čemu se u dřevostaveb raději vyhnout?
Mám obavu, že v budoucnu bude dřevostavbám dělat špatnou pověst konstrukce,
která se bohužel dost rozšířila, kterou ale lze přirovnat k časované destrukci, než ja-
ko použitelný systém. Jde o konstrukci, kde je i vnějším opláštění OSB deskami na
fošinkovém skeletu a k tomu ještě s přidanou izolací polystyrénem. Je otázka, co asi
udělá kondenzovaná vlhkost v izolaci, když je z vnější strany fasáda omezeně pro-
dyšná. Funkci parobrzdy zde teoreticky na sebe bere vnitřní parotěsná fólie, která
vyžaduje extrémně pečlivé provedení lepených spojů a nepoškození při provádění
stavby, instalací i během provozu domu, zvláště když fólie může být i těsně pod
sádrokartonem. Je vysoce nepravděpodobné, že všichni obyvatelé budou poučeni o
chování v takové stavbě, kdy pouhé pověšení obrázku na stěnu (zavrtání hmoždinky
do vnitřního pláště skrz zranitelnou fólii) může porušit plyno a parotěsnou vrstvu a
spustit kondenzaci vlhkosti v izolaci, která nemá šanci ji dostatečně rychle opustit.
Potřeba dodržování extrémních požadavků na provádění předepsaných technologic-
kých postupů není v souladu s realitou na běžných stavbách. Realita je taková, že
v polovině aplikací je fólie sice položena, ale nikoli pospojována, natož napojena na
případné další konstrukce tak, aby vytvořila skutečnou souvislou plynotěsnou vrstvu.
Tato praxe se však netýká domů pasivních, kde test těsnosti by měl být podmínkou a
který ukryté vady spolehlivě odhalí. Kombinace kontroly termovizní a testu těsnosti
umožňuje prověřit včas vlastnosti staveb, aby se odpovídaly projektovaným poža-
davkům.

1.7. Diagnostika v průběhu stavby
Testy vzduchotěsnosti a termovizní prověrky jsou nutnou (i když ne postačující)
podmínkou pro úspěšnou realizaci energeticky úsporného domu v jakékoli úrovni,
pasivního zvlášť. Úspěšnost v těchto testech je také, mimo jiné, jistou zárukou obec-
né kvality stavby a předpokladu její vysoké trvanlivosti a to jak u staveb zděných tak,
a to zvlášťe, u dřevostaveb. Ostatními, obecně známými důvody nutnosti vysoké
vzduchotěsnosti zůstávají: minimalizace energetických ztrát nekontrolovanou výmě-
nou vzduchu, účinnost rekuperačních výměníků vzduchotechnických jednotek a za-
mezení transportu vzdušné vlhkosti do roviny izotermy rosného bodu v konstrukci
budovy.
Způsob provedení tzv. hlavní vzduchotěsnící vrstvy (HVV) je závislý na konstrukci
hlavní i když se mnohé způsoby mohou úspěšně prolínat.
U staveb zděných je HVV zpravidla omítka interiéru. Tato ale musí být provedena
celistvě i v místech, kde obvykle omítka není nutná: pod úrovní podlah, nad SDK
podhledy (obr.). Častými poruchami jsou průvrty elektrovýbavy do svislých (nelepe-



125
PASIVNÍ DOMY 2008

ných) spár zdiva, parapety s otevřenými svislými spárami a neutěsnitelné průchody
voštinového zdiva např. svazky kabelů (obr.).




U dřevostaveb a podotýkám, že i mnohá zděná stavba je ve střešní konstrukci dře-
vostavbou, je HVV často PE folie nebo deskový záklop se sdruženou konstrukční
funkcí. PE folie je užita buď jako prostá, volně zavěšená (sponkovaná) na interiérové
straně roštu nesoucího izolaci před instalační mezerou a SDK. Tento způsob (výše
zmíněný) sloupkové konstrukce s venkovním OSB a kontaktním zateplením PS již
nemá, krom sloupků v interiéru žádnou pevnou konstrukci a proto se folie lepí na
měkkém podkladě se spornou kvalitou spoje (obr.).




Stejná je situace v krovu nad zděnou stavbou. Další způsob užití folie jako HVV je její
integrace do panelu dřevostavby. Odpadá zde sice její časté spojování, které je
omezeno na spoje mezi panely a s výplní stavebních tvorů ale je téměř znemožněna
její oprava při poruše v průběhu stavby např. elektroinstalací. Rovněž je velmi ztíže-
na kontrola spojů, které jsou často skryty navazující konstrukcí. V obou dvou přípa-
dech je časté porušení celistvosti PE folií a to jak protržením při manipulaci např.
s SDK konstrukcí a jejím kotvení, elektroinstalací a nedokonalými slepenými spoji
(prašnost při lepení).
Jinou formou provedení HVV je užití pevných formátovaných desek, které plní zpra-
vidla fukci ztužující konstrukce stavby. Spojování těchto desek je díky možnosti lepe-
ní pod tlakem proti podložce, penetraci spoje, tmelení dilatujících dílců pevné, jasně
ohraničené, kontrolovatelné a opravitelné (obr.)


126
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Rovněž trvanlivost spoje není významně (proti volné PE folii) ovlivněna pohybem pů-
sobením nárazu větru v následujících desetiletích životnosti budovy. Tato konstrukce
HVV je, jak se zdá z dosavadních výsledků meření vzduchotěsnosti, perspektivnější
a spolehlivější. Není výjimkou dosažení hodnoty průvzdušnosti n50<0,4h-1.
Stanovení průvzdušnosti (násobku výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50Pa, n50
[h-1]) tzv. Blower Door test je nutné provádět v době úplného dokončení HVV, jejího
napojení na výplně stavebních otvorů ale zásadně před jejím zakrytím následnými
konstrukcemi. Jedině tak lze najít a účinně odstranit defekty těsnosti. Způsobů vyhle-
dávání defektů je hned několik. Od vnímání proudění vzduchu citlivou dlaní zkuše-
ného operátora, mikroanemometry ke kvantifikaci průtoku, stopováním inertním zna-
čeným dýmem z generátoru, ultrazvukem a snímáním termovizní technikou ve spo-
jení s manipulací s tlakem v budově. Rovněž je nutné posoudit shodu testu v režimu
podtlaku a přetlaku v budově. Značný rozdíl je známkou uvolnění části HVV.




Následný tzv. certifikační test průvzdušnosti („A” viz ČSN EN 13829) po dokončení
stavby lze jedině doporučit. Prvotní test („B“, výše zmíněný) se omezuje jen na obál-
ku budovy s vyloučením nedokončených prvků stavby jako je VZT, odkouření, kana-
lizace aj. Teprve test „A“ stanoví celkově dosaženou průvzdušnost včetně instalova-
ných zařízení TZB při jejich pouze provozním uzavření.
I ověření účinnosti tepelné obálky pomocí termovizní techniky není nutné omezovat
pouze na vyhledávání tepelných mostů na závěr stavby. Opomenutí tepelně izolační
výplně mezi konstrukcí lze ověřit již v ranném stádiu ihned po zakrytí. Je k tomu ale
možno přistoupit pouze za příznivých povětrnostních podmínek, dostatečného tep-
lotního spádu a minimalizace ovlivnění Sluncem, větrem a deštěm.



127
PASIVNÍ DOMY 2008

JRD – realizace nízkoenergetických a pasivních bytových
domů 2008
Jan Řežáb, JRD, s.r.o.
Adresa: Vinohradská 182, Praha 10 - Strašnice
Tel: 272 650 044, e-mail: rezab@jrd.cz

1. Reakce trhu na projekty energeticky úsporných bytových domů
developera JRD s.r.o.
Zejména v posledním roce se bytový trh v ČR velmi změnil. Zvýšila se konkurence,
v některých oblastech již nabídka minimálně vyrovnala poptávku a oblasti energetic-
kých úspor výrazně pomohl skokový růst cen energií. Toto vše jsou výrazné podněty
pro segmentaci trhu, tlaku na kvalitu, a také na energeticky úsporná řešení. JRD jako
leader na trhu NED bytových domů tento vývoj velmi kvituje. Obrat nastal také u kli-
entů. Ti jsou již obeznámeni se základními informacemi o nízkoenergetických sta-
vebních řešeních jak v úrovni uživatelské tak technické. Je vidět sílící zájem o pro-
dukt „energeticky úsporný byt.“ Druhým neméně významným jevem je zájem o reali-
zace a zkušenosti JRD z řad menších developerských společností i nadnárodních
firem.

2. Zajímavé počiny JRD v roce 2008:

2.1. Projekt "Dolní Měcholupy 4" - realizace největšího nízkoenergetického
bytového areálu v ČR




vizualizace projektu: Dolní Měcholupy 4 z jihovýchodu

Základní parametry areálu: 43 bytových jednotek, 2 nebytové jednotky, 56 GS, 9 PS,
průměrná velikost bytu 90 m2, realizace 3/2008-4/2009
obvodový plášť zděný z porobetonu 200 + PS 180 mm
dřevěná okna osazená trojskly, výplň argon
teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla – jednotky DUPLEX výrobce ATREA
s.r.o. v několika malých bytech větrání s rekuperací
samostatný elektrokotel pro každý byt a samostatný zásobník pro ohřev TUV s
možností solárního předehřevu
příprava pro externí hliníkové elektricky ovládané žaluzie
128
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

střechy nad schodišti osazeny solárně termickými kolektory napojenými na zá-
sobníky ohřevu TUV
jižní části šikmých střech osazeny fotovoltaickými systémy o celkovém instalova-
ném výkonu cca 25 KWp
ve spolupráci s ČVUT v rámci programu aplikovaného výzkumu „Trvalá prosperi-
ta“ týmu prof.Tywoniaka jsou realizovány 2 výzkumné úkoly: instalace měřící sou-
stavy v bytě a následného měření; instalace soustavy kombinovaných kolektorů
solárně- termicko- fotovoltaických.

2.2. Realizace nulového bytu v projektu Dolní Měcholupy 4 (použitá řešení a
technologie)
V rámci projektu Dolní Měcholupy 4 realizujeme i jeden energeticky nulový byt
v 1.NP o velikosti 175m2 se zahradou 700 m2, do které bude uložen solankový zem-
ní výměník. Cílem realizace je vyzkoušení si „extrémního přístupu“ k úsporám energií
při provozu bytu a sledování mnoha parametrů za provozu bytu. Od realizace si sli-
bujeme ověření těchto investičně maximalistických řešení s ohledem na efektivnost
investice, zvýšení uživatelského komfortu, energetickou návratnost jednotlivých prvků
a jejich reálného využití při provozu. K tomu nám pomůže instalace poměrně nároč-
ného systému měření energetických toků (větrání, topení a chlazení) společně
s ČVUT Praha ve více než 40 měřených místech.
Akumulační nádrž je centrem vytápěcího a větracího systému. Budou proto sledo-
vány všechny energetické vstupy a výstupy do nádrže. Jako energetické vstupy
(zdroje energie) jsou tu napojeny: okruh teplovodních solárních kolektorů, okruh
s výměníkem v krbové vložce, elektrické patrony a jako výstupy (odběratelé energie):
systém průtočného ohřevu teplé vody, výměník ve vzduchotechnické jednotce a dále
bude sledována teplota po výšce akumulační nádrže. Centrální akumulační nádrž a
navržené teplovzdušné vytápění v tomto bytě zajišťuje úzké spojení mezi vytápěním
a vzduchotechnikou. Budou sledovány základní hodnoty pro vyhodnocení a odhad
celkové energetické bilance bytu, chování a vliv uživatelů na provoz a přínos solan-
kového výměníku.Budou sledovány tyto části: solankový okruh, čerstvý vzduch, tep-
lota v interiéru, větrací vzduch, odvětrávaný vzduch, kvalita vzduchu – CO2. Výsledky
těchto měření budou publikovány.




Schéma energetické soustavy „nulového“ bytu



129
PASIVNÍ DOMY 2008

Technické parametry bytu:
obvodový plášť zděný YTONG 200 + tepelně izolační desky Greywall 240 mm
dřevěná okna INTERNORM Edition, trojskla, výplň krypton, Uw=0,68W/m2K
teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla – jednotka DUPLEX výrobce ATREA
s.r.o. s napojením na IZT a solankový zemní registr
Integrovaný zásobník tepla 615 l s napojením na 4 deskové vakuové vysoce vý-
konné solární panely Logasol SKS4.0-w a na krbovou vložku (externí přívod
vzduchu) s teplovodním výměníkem
externí žaluzie u exponovaných jižních a západních otvorů
fotovoltaický systém na střeše objektu
systém měření energetických toků bytu v rámci aplikovaného výzkumu s ČVUT




Vizualizace bytu v 1.NP z jihozápadu

2.3. Projekt "Dolní Měcholupy 5" - realizace pasivního bytu pro pronájem ve-
řejnosti cca od prázdnin 2009 dtto jako jeden z pasivních RD
v Koberovech
Pro zvýšení propagace nízkoenergetického a energeticky pasivního bydlení se JRD
společně se spoluinvestorem ATREA s.r.o. rozhodly o realizaci pasivního bytu pro
zkušební krátkodobý pronájem (max.1 týden). Byt by měl sloužit pro ty, kteří uvažují
o koupi energeticky úsporného bytu, RD, pro zájemce o úsporné technologie a
v neposlední řadě odborníky.
Projekt Dolní Měcholupy 5 se skládá ze 2 domů – A – čtyřbytový; B – tříbytový. Vzo-
rový byt bude v domě A v přízemí velikosti 55 m2 2+kk. Byt je navržen jako energe-
ticky pasivní. Návrh bytu a jeho energetickou náročnost ověřila společnost Ekowatt.




130
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Půdorys 1.NP projektu: Dolní Měcholupy 5 - dům A

Očekávané dokončení domu je v září 2009.
Technické parametry bytu:
obvodový plášť zděný z porobetonu 200 + tepelně izolační desky Greywall 240
okna INTERNORM Edition, trojskla, výplň krypton, Uw=0,68w/m2K
teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla – jednotka DUPLEX výrobce ATREA
s.r.o. se zdrojem elektrokotlem, případně novým typem jednotky s integrovaným
elektrickým zdrojem
elektrický bojler 200 l s předehřevem vakuovými deskovými solárními panely Lo-
gasol SKS4.0-w
externí žaluzie s elektr. ovládáním a senzory na slunce a vítr na všechna okna -
jižní a západní otvory
krb na biolíh
zvažujeme fotovoltaický systém na střeše objektu




Půdorys vzorového bytu v projektu Dolní Měcholupy 5 – dům A




131
PASIVNÍ DOMY 2008




Dolní Měcholupy 5A, 5B s návazností na DM 4 Průkaz ENB DM5 - dům A

2.4. Konečně pasivní bytový dům v ČR - v rámci 2.etapy projektu "Viladomy u
Obory" v Praze Uhříněvsi
V rámci 2.etapy projektu „Viladomy u Obory“ v Praze–Uhříněvsi jsme započali pro-
jekční práce na energeticky pasivních bytových domech o 25 bytech. Architektem
projektu jsou také jako u předchozích zmíněných projektů: Podlipný Sladký architekti

3. Jak dál v energeticky úsporné bytové výstavbě – výzvy,
problémy
Naše zkušenosti ze 7mi zrealizovaných projektů bych dle procesů shrnul:
Architektonický a projekční návrh – při kontinuální spolupráci s týmem PS architekti
s.r.o. je proces návrhu dnes velmi plynulý, rychlý a umožňuje neustálá zlepšení, bo-
hužel zatím nemáme jejich další odpovídající konkurenční ateliér.
Proces developerského řízení projektu – klade, oproti „standardní“ výstavbě, nesrov-
natelně vyšší nároky na kvalitu zaměstnanců, zejména na projekt manažery. Mana-
žeři projektů jsou často překvapeni množstvím nových problematik, které je potřeba
řešit. V současné době nejsou v ČR lidé se zkušenostmi s obdobnými stavbami. Ale
jen s množstvím zasílaných životopisů k nám do firmy je vidět veliký zájem o práci
v této oblasti zejména od mladší generace.
Materiály a technologie – zde je situace nejlepší, dostupné je již vše potřebné i za
dobrých podmínek. Ještě v plenkách je dostupnost a technická vyspělost některých
technických řešení z obnovitelných materiálů
Dodavatelé a stavební proces – realizace NED klade na dodavatele nové požadavky
nové technologie, složitější koordinaci profesí, vyšší požadavky na přesnost a kvalitu
provedení detailů. Proces „výuky“ a kontroly tak přirozeně vyžaduje i od developera
výrazně větší úsilí než při realizaci běžné výstavby. V tomto pohledu máme velmi
dobrou zkušenost s výchovným účinkem Blowerdoor testu na dodavatele. Zkušenosti
z realizace nás zpětně v obecné rovině vedou k volbě kvalitnějších a přesnějších vý-

132
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

robků a postupům s menším počtem technologických kroků, příkladem zajímavá je
také naprostá spolehlivost systému nuceného větrání bez reklamací.
JRD s.r.o. od samého počátku realizuje byty minimálně v nízkoenergetickém stan-
dardu. V českých ani evropských normách však dosud není definováno, co to je níz-
koenergetický dům či byt. Tato situace způsobuje vážné překážky pro možnost
smluvního závazku developera na prodej bytu s označením nízkoenergetický.
Přivítali jsme proto vyhlášku č.148 o energetické náročnosti budov, která zavádí
nejen jednotnou metodu stanovení energetické náročnosti, ale i povinnost vypraco-
vání marketingově dobře využitelného průkazu energetické náročnosti.
Naše společnost navrhuje a realizuje všechny domy ve třídě A – tedy mimořádně
úsporné, tedy v případě bytového domu s měrnou spotřebou energií vždy nižší než
43 kWh/m2/rok v současné době se připravované projekty pohybují okolo 20
KWh/m2/rok.

4. Výhled do budoucna
Růst cen energií, zvyšující se konkurence, tlak na kvalitu a zejména zvyšující se
uvědomělost klientů o energetických úsporách vytváří (konečně) účinný tlak na trh
nové výstavby směrem k NED a PD. Díky zvyšujícímu se zájmu konkurence o zku-
šenosti z realizací našich NED bytových domů očekáváme i v tomto segmentu roz-
jezd prvních významnějších realizací od jiných firem max.do dvou let.

5. Foto, vizualizace, schémata, podklady:
• podlipný ⏠sladký architekti
• Atrea
• JRD
• ČVUT




133
PASIVNÍ DOMY 2008


JRD – Umsetzung von Niedrigenergie- und Passivhäusern 2008
Interessante Aktivitäten der JRD im Jahr 2008:
1) Projekt "Dolní Měcholupy 4" – Umsetzung des größten energiesparenden Wohna-
reals in der CZ. Grundparameter des Areals: 43 Wohneinheiten, 2 Gewerbeeinhei-
ten, 56 Garagenplätze, 9 Parkplätze, Wohnungsdurchschnittsgröße 90m2, Umset-
zung 3/2008-4/2009, im Rahmen des Projektes wurde eine Wohnung als eine Null-
Energie-Einheit ausgeführt. Besichtigungen für die Fachöffentlichkeit (im Verlauf des
Bauvorhabens 11/2008, nach der Fertigstellung 4/2009) Aufgrund des großen Inte-
resses am technischen Bereich unserer Wohnungsprojekte seitens der Fachöffentli-
chkeit, erlauben ich mir hiermit, Sie zu der Besichtigung des sich im Ausbau befindli-
chen Projekts „Dolní Měcholupy 4“ einzuladen. Der voraussichtliche Termin für die
Besichtigungen ist für Mitte des November 2008 geplant, genau festgelegt wird die-
ser auf unseren Webseiten www.jrd.cz. Aus Organisationsgründen ersuchen wir
eventuelle Interessenten um Anmeldung unter der E-Mail Adresse info@jrd.cz
2) Projekt „Dolní Měcholupy 5“ – Umsetzung einer Passivwohnung zwecks Vermie-
tung ca. ab Ferienzeit 2009 dtto wie eines der Passiv-Familienhäusern in Koberovy.
Um ein Wohnen in energiesparenden und Passivbauten bekannt zu machen, hat
sich die JRD gemeinsam mit dem Mitinvestoren ATREA s.r.o. zur Verwendung einer
Passivwohnung für eine kurzfristige Probevermietung (max. 1 Woche) entschieden.
Die Wohnung sollte all jenen Interessenten zu Verfügung stehen, die über den Kauf
einer energiesparenden Wohnung oder eines energiesparenden Hauses nachden-
ken sowie auch an energiesparenden Technologien Interessierten und nicht zuletzt
den Fachexperten.
3) Im Rahmen der 2. Etappe des Projektes „Viladomy u Obory“ in Prag – Uhříněves
haben wir mit den Planungsarbeiten an den Passivhäusern mit 25 Wohnungen ange-
fangen. Der Projektarchitekt ist wie auch bei den vorher genannten Projekten: Pod-
lipný Sladký architekti.
Bei der Umsetzung ihrer energiesparenden Wohnungsprojekte hat die JRD am meis-
ten mit den geringen Erfahrungen der Fachleute in dieser Art von Bauproduktion zu
kämpfen, was von den JRD Mitarbeiter eine erhöhte Anstrengung bei der Kontrolle
und der Steuerung aller Abschnitte des Developer-Prozesses erfordert. Aussichten
für die Zukunft Die steigenden Energiepreise, die steigende Konkurrenz, der Druck
auf die Qualität und vor allem das sich erhöhende Bewusstheit der Kunden in Bezug
auf Energieersparnisse endlich einen wirksamen Druck auf den Markt im Bereich
Niedrigenergie- und Passivhäuser aus. Aufgrund des steigenden Interesses der
Konkurrenz an Erfahrungen bei der Umsetzung unserer energiesparenden
Wohnhäuser erwarten wir auch in diesem Bereich die ersten bedeutenden Projekte
seitens anderer Firmen binnen max. zwei Jahren.




134
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Pasivní dům v Letovicích II
Ing. arch. Martin Krč / Vize Ateliér, s.r.o.
Běhounská 22, 602 00 Brno
Tel.: +420 777 172 297, +420 608 121 318, e-mail: info@vizeatelier.eu

1. Pasivní vize

1.1. Filosofie návrhu
Pasivní domy prožívají v poslední době v Evropě obrovský boom. I u nás se dostáva-
jí do popředí zájmu nejen investorů a nadšenců, ale konečně také i výrobců materiá-
lů, architektů, projektantů a velkých stavebních firem. Dnes už není pochyb, že bu-
doucnost patří tomuto novému trendu bydlení.

1.2. Architektonické řešení
Architektura našich obydlí není a nebude v budoucnu omezena pouze na jakési
kompozičně vytříbené hmotové uspořádání, ale další nedílnou součástí se stává no-
vý individuální přístup. Koncepce návrhu se podřizuje minimalizaci nákladů na stavbu
a technologie.
Objekt je řešen jako dvoupodlažní dřevostavba s pultovou střechou kde z východní
strany je připojen přístřešek pro auto a garáž. Celý objekt má kompaktní tvar, ale je
originální svým pojetím – různé šikmé plochy v kombinaci s atypickými šikmými
okenními otvory. Celá dispozice vychází ze zásad pasivního stavění, tj. dům je roz-
dělen do teplotních zón. Správně navržená dispozice umožňuje získávat solární zisky
od slunce a minimalizovat tepelné ztráty a tím i docílit správného „proudění“ vzduchu
uvnitř domu.

1.3. Konstrukční řešení
Konstrukčně se jedná o dřevěný nosný skelet se sloupky 14x14 cm vyplněný tepel-
nou izolací a sevřen OSB deskami. Z interieru je navržena parozábrana a obvodový
plášť bude zateplen 250 mm vrstvou polystyrénu. Stropní konstrukce je tvořena
z dřevěných trámů kotvených do dřevěného průvlaku tak aby vznikl velmi jednoduchý
detail napojení parozábrany. Jednoplášťová střecha je izolována 400mm izolace. Na
venkovním schodišti bude umístěn solární kolektor. Výplně otvorů budou zaskleny
trojskly Ug = 0,5, přičemž celkové Uw = 0,68. Vytápění bude provedeno tzv. odporo-
vými kabely a větrání s rekuperací jsou zajištěny jednotkou Santos. Stínící plachta a
zemní kolektor budou chránit před letním přehříváním interieru. Ve velkém rozsahu
jsou použity ekologicky šetrné výrobky, materiály a technologie.




135
PASIVNÍ DOMY 2008

Obr. 1 vizualizace,foto, tech. Obr.




136
 2. ARCHITEKTONICKÁ A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Energeticky úsporný rodinný dům „Pod Strání“
– komplexní využití grafitových izolantů EPS
Ing. Pavel Rydlo, Rigips s.r.o.
pavel.rydlo saint@gobain.com
Autor řešení:
• Ing. Pavel Rydlo
Spolupráce:
• statika, PO: J. Vondřejc
• vytápění: M. Pernica, M. Kubeček
• elektro: Hejzlar & Hejzlar
• vizualizace: Pavel Šála
• interiery: Renata Rydlová
• dodavatel: Hanuš & Berger
Obr. 1 Vizualizace projektu RD „Pod Strání“

1. Energetické parametry
• energetický průkaz: Ing. Jaroslav Šafránek, CSc.
• tepelné ztráty prostupem: 3,365 kW
• tepelné ztráty větráním (s rekuperací): 2,235 kW
• celkové tepelné ztráty: 5,690 kW
• spotřeba tepla na krytí tepelných ztrát: 6,334 MWh/a
• vnitřní tepelné zisky: 2,635 MWh/a
• solární tepelné zisky: 3,301 MWh/a
• roční potřeba energie na vytápění: 6,330 MWh/a
9,310 MWh/a......26,3kW/m2,a
• měrná spotřeba energie na vytápění:

2. Typy základních konstrukcí včetně tloušťky tepelné izolace
č. Druh tepelné Tloušťka t. Tepelný
Konstrukce Konstrukční systém
kce izolace izolace odpor R
MEDMAX-systém ztraceného bed-
Obvodová Neopor
1. 250 mm 8,32
nění + ETICS
stěna GreyWall 033
Neopor
Rigidur + zateplení nad krokve
2. Střecha 300 mm 9,72
NeoFloor 031
Těžká plovoucí s podlahovýmn to-
Podlaha na Neopor
3. 280 mm 8,96
pením
terénu NeoFloor 031
Stěna ke gará- Neopor
Ytong + ETICS
4. 100 mm 3,24
GreyWall 033
ži
Strop nad Neopor
Spiroll + ETICS
5. 100 mm 3,24
GreyWall 033
garáží

INTERNORM Dimension 4
6. Okna, dveře U=1,0 - 1,3

Podrobné informace o RD Pod Strání:
http://www.epscr.cz/index2.php?obsah=nizkodomy/projektstranprubeh&menu=16


137
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Vybrané konstrukční zajímavosti RD Pod Strání




Obr. 2 Integrované chlazení v základech Obr. 3 Důležitý detail napojení okna, stěny a stropu




Obr. 4 Těžká stěna tl. 420mm, R=8,2m2 Obr. 5 Nadkrokevní systém TopTherm Rigips




Obr. 6 Panorama podkroví z desek Rigidur a hoblovaného krovu má zvláštní atmosféru




Obr. 7 Grafitové izolace na rozpracované fasádě Obr. 8 Finální pohled na rodinný dům




138
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU



Pasivní domy 2008
3. Rekonstrukce podle zásad konceptu pasivního domu
Jürgen Wurdinger
Umbau und Sanierung Kindertagesstätten Straße Usti-nad-Labem 47und 49 des
Kinder-, Jugend- und Familienhilfe e.V Chemnitz 140
Dostavba a sance školky na pasivní standard v Chemnitz 144
Barbara Wörndle, Oscar Stuffer
Grenzen und Chancen der Sanierung: Faktor 10 148
Hranice a šance rekonstrukcí: Faktor 10 153
Aleš Brotánek, Karel Srdečný
Návrh pasivace rekonstrukce financované z veřejných rozpočtů – problémy při
motivaci politiků, řešení návrhu, financování i auditu 158
Jan Norrmann
Von der Idee bis zur Mieterbroschüre: Passivhausmodernisierung Röttgerstraße in
Hannover 165
Od nápadu k brožuře pro nájemníky: modernizace formou pasivního domu,
Röttgerstraße v Hannoveru 171
Elokhov Alexander, Thomas Knecht
Passivhaus Ratmirovo in Moskau 177
Pasivní dům Ratmirovo v Moskevské oblasti 183
Monika Burger, Thomas Knecht
Faktor 10 Modernisierung – Neuschwansteinblick 190
Modernizace s faktorem 10 – Neuschwansteinblick 195
Werner Haase
Ganzheitliche und energetische Sanierung des Bürogebäudes Werner-von-
Siemens-Straße 41-43 in Erlangen mit Passivhauskomponenten 199
Komplexní a energetická sanace kancelářského objektu ve městě Erlangen,
Werner-von-Siemens-Straße 41-43, s využitím prvků pasivních domů 205
Tamás Csoknyai, Andreas Hermelink
SOLANOVA – Meilenstein für die energetische Sanierung des osteuropäischen
Plattenbaubestandes mit Passivhausphilosophie 211
SOLANOVA – milník na cestě energetické sanace panelových domů ve východní
Evropě v duchu filozofie pasivních domů 213




139
PASIVNÍ DOMY 2008

Umbau und Sanierung Kindertagesstätten
Straße Usti- nad- Labem 47und 49
des Kinder-, Jugend- und Familienhilfe e.V Chemnitz
Jürgen Wurdinger, Ingenieurbüro Wurdinger
Eubaer Str. 105a, D-09127 Chemnitz
Tel: +49 371 26652 0, e-mail: bauplanung@wurdinger.de

1. Ausgangspunkt

1.1. Bestandsgebäude
Unser Ingenieurbüro erhielt 2005 die Aufgabe ein 1976 als Kindertagesstätte in
DDR- Fertigteil- Bauweise gebautes Gebäude zu sanieren und an die aktuellen
Anforderungen aus Wärme- und Brandschutz anzupassen. Die Außenwände,
Innenwände, Decken und Treppen des Gebäudes waren aus Stahlbeton-
Fertigteilen.




Abb. 1 Ansicht Südseite vor der Sanierung Abb. 2 Detail- Ansicht vor der Sanierung

1.2. Sanierung als Passivhaus- Pilotprojekt
Im Zuge der Planung ergab sich die Möglichkeit die Sanierung als Passivhaus- Pilot-
projekt mit entsprechnder finanzieller Förderung durchzuführen. Das Gebäude hatte
dafür gute Voraussetzungen, wie z. B. Kompakte Bauweise, große Fenster auf der
Südseite und kleine Fenster auf der Nordseite. Daher hat auch der Bauherr die Mög-
lichkeit genutzt langfristig Heizkosten einzusparen.
Außerdem gibt es im Gebiet der ehemaligen DDR viele ähnliche Kindergartengebäu-
de, für deren Sanierung Erfahrungen gesammelt werden konnten.




140
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

2. Beschreibung der Sanierungsmaßnahme

2.1. Allgemeines
Im Rahmen der Sanierung sollten ein Gebäudeteil barrierefrei ausgebaut werden und
ein zweiter baulicher Rettungsweg für die betreuten Kinder geschaffen werden. Dazu
musste ein Aufzug und eine Balkonanlage angebaut werden. Im Zusammenhang mit
dem Aufzugsanbau wurde ein Eingangsbereich aufgestockt und die Terrasse über
dem Verbindungsbau in die thermische Hülle integriert.

2.2. Wandausbildung
Um das gesamte Gebäude eine wurde ein Wärmedämm- Vebundsystem mit
30 cm Styropor- Dämmung und Strukturputz- Oberfläche gelegt. Diese Dämmebene
verlief auch zwischen der Außenwand und der Stahlbeton- Balkonanlage, die nur alle
6 m am der Außenwand verankert wurde.




Abb. 3 Ansicht Nordseite Abb. 4 Ansicht Südseite

2.3. Fenster und Außentüren
Alle Fenster und Außentüren wurden erneuert. Für die Fenster wurden als Kunst-
stoff- Passivhausfenster GEALAN S 7000 IQ mit gedämmter Aluminium- Deckschale,
3-Fach Verglasung und einem u-Wert < 0,8 erneuert. Die Fenster wurden außen auf
die vorhandene Betonkonstruktion gesetzt und in das Wärmedämmsystem einge-
bunden. In den Gruppenräumen wurde im Fensterband je eine Fenstertür mit barrie-
refreier Schwelle als Fluchtweg vorgesehen. Die wärmebrückenfreie Ausbildung der
Schwelle erfolgte über Element aus PUR- Schaum mit GFK- Ummantelung.




141
PASIVNÍ DOMY 2008




Abb. 5 Fenstereinbau Abb. 6 Detail- Schwelle

2.4. Dach
Die vorhanden Dachdeckung wurde vollständig abgebrochen und mit 30 cm
Dämmung als Bitumenbahnen- Dach erneuert. Die neuen Dachbereiche wurden als
Holzkonstruktion mit 30 cm Mineralwolle- Zwischensparren- Dämmung ausgebildet.
Im Übergansbereich von Wand- zu Dachdämmung mußte auf Grund der großen
Dämmdichken eine Holz- Attika- Konstruktion vorgesehen werden, um
Wärmebrücken zu vermeiden. Die Überdachung der Balkonanlage erfolgte mit Heat-
Stopp Plexiglas- Wellplatten. Außerdem wurden hier mit 25 m² Solarkollektoren
angeordnet.




Abb. 7 Dachaufbau Abb. 8 Solarkollektoren

2.5. Lüftung, Heizung, Warmwasserbereitung
In den beiden Gebäudeteilen wurde je eine Lüftungsanlage NILAN VPL 65 mit Wär-
merückgewinnung und Wärmepumpe vorgesehen. Die Luftansaugung erfolgt jeweils
über einen 30 m langen Erdkollektor, der im Ausschachtraum für die Balkonfunda-


142
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

mente verlegt wurde. Die Abluft wurde über Rohre, die an der Balkonkonstruktion
befestigt wurden, über Dach geleitet.
In den Aufenthaltsräumen wurden die Heizflächen als Plan- Hygiene- Heizkörper mit
Thermostatventil erneuert, aber nur noch im Niedertemperaturbetrieb 40/30 betrie-
ben.
Die Wärmeversorgung für die Heizkörper, die Lüftungs- Nachheizung und die
Warmwasserversorgung erfolgen über einen Pufferspeicher, der mit 15 m²
Solarkollektoren und mit Fernwärme beheizt wird. Der Fernwärmeanschluss wurde
auf den geringern Wärmebedarf angepasst.




Abb. 9 Lüftungsanlage Abb. 10 Abluftrohre

2.6. Nutzung
Die Kindertagsstätten werden seit Mai 2006 wieder genutzt. Nach dem
Nutzungsbeginn waren neben einigen Einstellungen der Heizungs- und
Lüftungsanlage vor allem die Information der Nutzer zum Betreiben eines
Passivhauses erforderlich. Nach anfänglicher Skepsis haben die Nutzer das
Passivhaus angenommen und sind mit dem Resultat der Sanierung zufrieden.
Eine deutliche Verringerung der Heizkosten ist festzustellen. Eine genaue Analyse
erfolgt nach der nächsten Heizperiode.




143
PASIVNÍ DOMY 2008

Dostavba a sance školky na pasivní standard v Chemnitz
Jürgen Wurdinger, Ingenieurbüro Wurdinger
Eubaer Str. 105a, D-09127 Chemnitz
Tel: +49 371 26652 0, e-mail: bauplanung@wurdinger.de

1. Výchozí stav

1.1. Stávající budova
Naše projekční kancelář obdržela v roce 2005 úkol renovovat dětskou školku
postavenou v roce 1976 v DDR a adaptovat ji na aktuální tepelně-technické a
protipožární požadavky.
Obvodové zdi, vnitřní příčky, stropy a schodiště jsou na bázi železobetonových
prefabrikovaných panelů.




Obr. 1 Pohled z jižní strany před sanací Obr. 2 Detailní pohled před sanací

1.2. Sanace jako pilotní projekt pasivního domu
V průběhu plánování se vyskytla možnost provést tuto rekonstrukci jako pilotní
projekt sanace pasivního domu s odpovídající finanční podporou. Budova pro to
měla to dobré předpoklady, jako např. kompaktní tvar stavby, velké okná na jižní
straně a malé okna na severní straně. Toho využil investor jako možnost ušetřit
dlouhodobě náklady na vytápění.
Kromě toho existuje v oblasti bývalé DDR mnoho podobných školek, pro které tyto
zkušenosti mohou být přínosné.




144
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

2. Popis sanačních opatřední

2.1. Obecně
V rámci sanace měla být vystavěna jedna část budovy jako bezbarierová a také vy-
tvořena úniková cesta pro děti. K tomu musel být dobudovaný výtah a balkón. V sou-
vislosti s přístavbou výtahu byl doplněn vstup a terasa byla integrována pomocí spo-
jovací místnosti do tepelné obálky budovy.

2.2. Obvodové zdi
Celá budova byla zateplená 30 cm polystyrenu a po celém povrchu omítnuta. Tato
izolační vrstva probíhá také mezi vnější stěnou a železobetonovým balkonem, který
je kotven pouze každých 6 metrů do obvodové zdi.




Obr. 3 Pohled severní Obr. 4 Pohled jižní

2.3. Okna a vstupní dveře
Všechny okna a vnější dveře byli vyměněny. Pro okna byly použity plastové okna pro
pasivní domy GEALAN S 7000 IQ se zatepleným vnějším hliníkovým rámem, s troj-
skly a hodnotou UW < 0,8. Okna byly uloženy před betonovou konstrukci a napojené
na zateplovací systém. V každé skupině místností bylo naplánováno francouzské
okno s bezbarierovým práhem umožňujícím únikovou cestu. Eliminace tepelných
mostů práhu byla dosažena použitím PUR izolace se sklolaminátovým opláštěním.




145
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 5 Zabudování oken Obr. 6 Detail práhu

2.4. Střecha
Stávající střešní plášť byl kompletně stržen, byla obnovena hydroizolace
bitumenovými pásy a zateplena 30 cm izolací. Nový povrch střechy byl vytvořen
dřevěnou konstrukcí s 30 cm vrstvou minerální vlny mezi nosníky. V napojení stěny
na střešnou konstrukci byla vytvořena dřevěna atika na zabránění vzniku tepelných
mostů. Překrytí balkonu je z plexiskla zabraňujícímu průniku tepla. Kromě toho byly
naistalovány solární kolektrory o ploše 25 m².




Obr. 7 Zateplení střechy Obr. 8 Solární kolektory

2.5. Větrání, vytápění a ohřev teplé vody
V obou částech budovy je použita větrací jednotka NILAN VPL 65 s rekuperací tepla
a malým tepelným čerpadlem. Nasávání vzduchu jde přes 30 metrů dlouhý zemní
výměník tepla, který leží v místě základu balkonové konstrukce.
Odpadní vzduch je vyfukován přes rouru, připevněnou k balkonové konstrukci vyve-
denou nad střechu.


146
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

V pobytových místnostech byly obnoveny otopných tělesa doplněny o termostatické
ventily, ale v teplotním spádu jen 40/30.
Zásobování teplem pro vytápění, ohřev vzduchu a přípravu teplé vody probíha po-
mocí solárních kolektorů a zásobníku tepla a dálkovým teplem. Uzávěr dálkového
tepla je přispůsobený na částečnou potřebu tepla.




Obr. 9 Větrací jednotka Obr. 10 Potrubí na odpadní vzduch

2.6. Užívání
Školka je od května 2006 v užívání. Od začátku užívání, po seřízení systému topení
a větrání, obdrželi všichni uživatelé potřebné informace na používání pasivního
domu. Po prvotní skepsi uživatel ohledně pasivního domu, bylo řešení akceptováno
a s výsledky sanace jsou obecně spokojeni.Nach anfänglicher Skepsis haben die
Nutzer das Passivhaus angenommen und sind mit dem Resultat der Sanierung
zufrieden.
Výrazné snížení nákladů na topení je zřejmé, ovšem analýza bude dostupná po další
topné sezoně.




147
PASIVNÍ DOMY 2008

Grenzen und Chancen der Sanierung: Faktor 10
Dr. Arch. Barbara Wörndle, Dr. Ing. Oscar Stuffer, Architekturbüro Solarraum
Telfen-Lanzin 57, I-39040 Kastelruth
Tel.:+39 0471 707064, e-mail: info@solarraum.it

1. Einleitung
Die vorliegende Studie untersucht die Wirtschaftlichkeit von verschiedenen energe-
tischen Sanierungsstandards anhand von vier Beispielprojekten in Südtirol. Drei Pro-
jekte sind bereits realisiert, das vierte ist in Planung.
Die Projekte unterscheiden sich in Größe und Standort und geben trotz der geringen
Anzahl einen guten Einblick über das Potential welches in der Sanierung liegt.
Die Projekte wurden nach einem gleichbleibenden Schema erfasst und analysiert.
Die Sanierungsstandards wurden nach den in Südtirol gültigen Einstufungsklassen
gewählt: Klasse C = 70kWh/m²a, Klimahaus B = 50kWh/m²a, Klimahaus A =
30kWh/m²a, Klimahaus Gold = 10kWh/m²a und Sanierung laut ital. Gesetzesdekret
Nr. 311/06. Letztere ist vom Standort (Klimazone) und A/V - Verhältnis abhängig.
Projekte:
• Kondominium Dalmazienstraße in Bozen (26.160mÂł, realisiert)
• Pfarrhaus in Kastelruth (3.800mÂł, realisiert)
• Bauernhaus in Moritzing – Bozen (970mÂł, realisiert)
• Kondominium Schmiedgasse in Bozen (3.325mÂł, in Planung)

2. Untersuchung

2.1. Bewertung des Bestandes - Anforderungsprofil
Untersuchung des Bestandes in Bezug auf Zusammensetzung und Zustand der Bau-
teile. Aufgrund des vorgefundenen Bestandes und der Vorstellungen und Wünsche
der Bauherren wird das Anforderungsprofil erstellt.




Tabelle 1: Sanierungsmaßnahmen und Vergleich verschiedener Standards




148
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

2.2. Maßnahmenkatalog
Für jedes einzelne Projekt wird ein individueller Maßnahmenkatalog für verschiedene
Sanierungsstandards erstellt. Die Maßnahmen werden nach Bauteilen geordnet be-
schrieben. Tabellarisch werden Maßnahmen und die entsprechenden Energiekenn-
zahlen aufgezeigt.

2.3. Kostenvergleich
Der Kostenvergleich setzt die Kosten der einzelnen Sanierungsmaßnahmen mit der
Verringerung des Heizwärmebedarfes in Relation. Zusätzlich kann ein Vergleich ver-
schiedener Sanierungsstandards untereinander Aufschluss über Mehrkosten und
Kostendifferenzen der gesamten Sanierung, aber auch der einzelnen Maßnahmen
geben.




Abbildung 1: Projekt Pfarrhaus Kastelruth: Kostenvergleich Sanierung Faktor 10 und Sanierung Kli-
mahaus B

2.4. Prioritäten und Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen
Die Berechnung der Kosten pro eingesparter Kilowattstunde für jede einzelne Maß-
nahme ist nützlich für die Erstellung einer Prioritätenliste für die Sanierung. Die Wirt-
schaftlichkeit der einzelnen Maßnahmen kann klar aufgezeigt werden.
Die Berechnung von Amortisationszeiten anhand verschiedener Methoden (z. Bsp.
Barwertmethode) gibt nochmals einen klaren Überblick über die Wirtschaftlichkeit der
einzelnen Sanierungsstandards.
Es stellte sich heraus, dass die Amortisationszeiten einer Faktor 10 Sanierung oft
kaum länger sind als die einer Sanierung zum Klimahaus B wie in Tabelle 2 darges-
tellt. Gerade im Bereich großer Wohnkomplexe gilt die Aussage „wenn schon, denn
schon“!



149
PASIVNÍ DOMY 2008




Abbildung 2: Projekt Pfarrhaus Kastelruth - ausgeführte Sanierung : Kosten pro eingesparter kWh der
einzelnen Maßnahmen

Jedes Beispiel muss darüber hinaus nochmals für sich allein bewertet werden. Oft
treiben besondere objektspezifische Situationen die Kosten in die Höhe. Ergebnis
und Maßnahme muss individuell gegenübergestellt werden.




Tabelle 2: Vergleich Amortisationszeiten




150
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

3. Ausführung am Beispiel Pfarrhaus Kastelruth




Die Anforderungen der Bauherren wurden gleich zu Beginn der Planungsphase defi-
niert: „Seit 40 Jahren wurde an diesem Haus nichts getan, die bevorstehende Sanie-
rung soll wiederum für 40 Jahre reichen“.
Das aus dem Jahre 1968 stammende Gebäude verbrauchte jährlich ca. 22 l Heizöl je
m², nach der Sanierung reduziert sich der Verbrauch auf ca. 3l Heizöl/m² und Jahr.
Dies entspricht nicht ganz einer Faktor 10 Sanierung. Weitere Reduktionen sind
durch Maßnahmen im erdberührten Bereich möglich. Diese Arbeiten wurden momen-
tan noch nicht getätigt, da hier keine Umbauarbeiten gemacht wurden. Die energe-
tische Optimierung wird in diesem Bereich zu einem späteren Zeitpunkt im Rahmen
von Umstrukturierungen erfolgen.




Abbildung 3: Vergleich Heizwärmebedarf

3.1. Sanierungsmaßnahmen
• Dämmung der Außenwand mit 25cm grauem EPS

151
PASIVNÍ DOMY 2008

• Dämmung des Daches mit 16cm Zellulose und 16cm Holzfaserdämmplatten
• Einbau von neuen Holz-Alufenstern mit einer Dreischeibenverglasung
• Einbau von wärmegedämmten Rollladenkästen
• Eliminierung der Wärmebrücken (Stahlbetonbalkone) und Errichtung neuer
Holzbalkone
• Einbau einer Komfortlüftung in den Wohnbereichen im 2. und 3. Obergeschoss

3.2. Unsere Erfahrung
Die während der Bauphase vorhandene Skepsis der Handwerker zu einer so „radika-
len“ Sanierung wich im Zuge der Ausführung. Nach Abschluss der Arbeiten identifi-
zierten sie sich voll und ganz mit diesem Projekt, auch dank der guten Resultate des
Luftdichtheitstests (n50=0,80).
Die örtliche Bevölkerung wurde durch eine ca. 20-seitige Broschüre nochmals bei
Abschluss der Bauarbeiten von Seiten der Bauherren aufgeklärt und über das
Bauvorhaben informiert.
Durch die Übergabe der Klimahaus A-Plakette und den von der Klimahausagentur
ausgestellten Energieausweis von Seiten des Südtiroler Landesrates für Umwelt,
Michl Laimer, rückte das Projekt als positives Beispiel einer gelungenen und ho-
chwertigen Sanierung weiter in den Vordergrund.
Die Vorgangsweise einer klaren und auf Fakten basierenden Analyse in der Start-
phase des Projektes haben den Bauherren davon überzeugt, dass sich eine Faktor
10 – Sanierung finanziell lohnt, den Bewohnern hohen Komfort gibt, Unabhängigkeit
von Energiepreissteigerungen garantiert und einen wesentlichen Beitrag zum
Umweltschutz leistet.




152
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Hranice a šance rekonstrukcí: Faktor 10
Dr. Arch. Barbara Wörndle, Dr. Ing. Oscar Stuffer, Architekturbüro Solarraum
Telfen-Lanzin 57, I-39040 Kastelruth
Tel.:+39 0471 707064, e-mail: info@solarraum.it

1. Úvod
Předkládaná studie zkoumá ekonomičnost různých energetických sanačních stan-
dardů pomocí čtyř příkladových projektů v Jižním Tyrolsku. Tři projekty již byly reali-
zovány, čtvrtý je ve fázi návrhu.
Projekty se odlišují velikostí a lokalitou a i přes jejich malý počet umožňují dobře na-
hlédnout, jaký potenciál je uložen v sanacích.
Projekty byly evidovány a analyzovány vždy podle stejného schématu. Sanační stan-
dardy byly voleny podle platných klasifikačních tříd platných v v Jižním Tyrolsku: třída
C = 70kWh/m²a, klimatický dům B = 50kWh/m²a, klimatický dům A = 30kWh/m²a,
klimatický dům Gold = 10kWh/m²a a sanace dle ital. zákonného dekretu č. 311/06.
Poslední z nich závisí na lokalitě (klimatické zóně) a poměru povrchu ku objemu
(A/V).
Projekty:
• Kondominium Dalmazienstraße v Bolzanu (26.160mÂł, realizováno)
• Fara v Kastelrutu (3.800mÂł, realizováno)
• Statek v Moritzingu – Bolzano (970mÂł, realizováno)
• Kondominium Schmiedgasse v Bolzanu (3.325mÂł, v návrhu)

2. Průzkum

2.1. Hodnocení stávajícího objektu – požadovaný profil
Průzkum stávajícího objektu s ohledem na složení a stav stavebních konstrukcí. Na
základě shledaného stavu objektu a představ a přání investorů se sestaví požadova-
ný profil.




Tabulka 1: Sanační opatření a porovnání různých standardů




153
PASIVNÍ DOMY 2008

2.2. Katalog opatření
Pro každý jednotlivý projekt se vypracuje individuální katalog opatření pro různé sa-
nační standardy. Opatření jsou popsána v pořadí podle jednotlivých stavebních kon-
strukcí. Opatření jsou seřazena v tabulkovém přehledu se znázorněním příslušných
energetických parametrů.

2.3. Porovnání nákladů

Porovnání nákladů znázorňuje souvislost nákladů jednotlivých sanačních opatření se
snížením potřeby tepla na vytápění. Porovnání různých sanačních standardů navzá-
jem může kromě toho objasnit význam vícenákladů a rozdílů jednotlivých nákladů
celkové sanace, ale i jednotlivých opatření.




Obr. 1: Projekt Fara Kastelrut: porovnání nákladů Sanace faktor 10 a Sanace Klimatický dům B

2.4. Priority a ekonomičnost opatření
Výpočet nákladů na jednu uspořenou kilowattodinu pro každé jednotlivé opatření je
užitečný pro sestavení seznamu priorit pro sanaci. Je možné v něm názorně vysvětlit
ekonomičnost jednotlivých opatření.




154
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU




Obr. 2: Projekt Fara Kastelrut – provedená sanace: náklady na uspořenou kWh jednotlivých opatření

Výpočet dob amortizace pomocí různých metod (např. metoda současné hodnoty)
poskytuje znovu jasný přehled o ekonomičnosti jednotlivých sanačních standardů.
Ukázalo se, že doby amortizace sanace faktoru 10 často nejsou delší než doby
amortizace sanace pro klimatický dům B, jak je znázorněno v tabulce 2. Právě v ob-
lasti velkých bytových komplexů platí výrok „když už, tak už“!
Každý příklad musí být kromě toho ještě jednou posuzován samostatně. Náklady
jsou často vyhnány do výšky následkem zvláštní situace specifické pro daný objekt.
Výsledek a příslušná opatření je nutno porovnávat individuálně.




Tabulka 2: Porovnání dob amortizace

155
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Realizace na příkladu Fary Kastelrut




Požadavky investorů byly definovány hned na začátku fáze plánování: „Už 40 se na
tomto domě nic neudělalo, plánovaná sanace má vystačit opět na dalších 40 let“.
Budova pocházející z roku 1968 spotřebovala ročně cca 22 l topného oleje na jeden
m², po sanaci se spotřeba zredukovala na cca 3l topného oleje /m² za rok.
To úplně neodpovídá sanaci s faktorem 10. Další redukce jsou možné díky opatře-
ním v oblasti, která je ve styku se zeminou. Tyto úpravy momentálně ještě nebyly
provedeny, protože zde ještě neproběhla přestavba. Energetická optimalizace v této
oblasti bude provedena později v rámci strukturální přestavby.




Obr. 3: Porovnání potřeby tepla na vytápění

3.1. Sanační opatření
• Izolace vnější stěny pomocí šedého EPS 25cm
• Izolace střechy pomocí celulózy 16cm a dřevovláknitých izolačních desek 16cm
• Osazení nových dřevohliníkových oken s trojitým zasklením

156
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

• Osazení tepelně izolovaných roletových schránek
• Eliminace tepelných mostů (železobetonové balkóny) a osazení nových dřevě-
ných balkónů
• Instalace komfortního větrání v obytných zónách v 2. a 3. patře

3.2. Naše zkušenost
Skepse, kterou řemeslníci měli na začátku stavby k takové natolik „radikální“ rekon-
strukci, se během provádění přestavby postupně vytratila. Po ukončení prací se i oni
s tímtoprojektem naprosto identifikovali, také díky dobrým výsledkům zkoušky neprů-
vzdušnosti (n50=0,80).
Místní obyvatelstvo bylo při ukončení stavebních prací ještě jednou informováno in-
vestory o stavbě pomocí osvětové cca 20-stránkové brožurky.
Stavebníkům byla předána plaketa Klimatický dům A a Agentura pro klimatické domy
jim vystavila energetické osvědčení, které přijali z rukou jihotyrolského zemského
radního pro životní prostředí, Michla Laimera. Tím se projekt představil na veřejnosti
jako pozitivní příklad vydařené a vysoce kvalitní sanace.
Postup jasné analýzy založené na faktech ve fázi zahájení projektu přesvědčil sta-
vebníky o tom, že sanace faktoru 10 se finančně vyplácí, obyvatelům poskytuje vy-
soký komfort, zaručuje nezávislost na zvyšování cen energií a představuje důležitý
příspěvek k ochraně životního prostředí.




157
PASIVNÍ DOMY 2008

Návrh pasivace rekonstrukce financované z veřejných
rozpočtů – problémy při motivaci politiků, řešení návrhu,
financování i auditu
Akad.arch. Aleš Brotánek, AB designSTUDIO
Sedlice 65, 262 42 Rožmitál p.Tř.
Tel:603223851, e-mail: abrotanek@volny.cz
Karel Srdečný, EkoWATT
adresa Žižkova 1, České Budějovice
Tel:, 389608211, e-mail: karel.srdecny@ekowatt.cz

1. Ubytovna pro středoškolské studenty ve Vysokém Mýtě
Ukázka, jak je možné transformovat starší administrativní budovu z éry první
republiky na nízkoenergetickou stavbu, s využitím pro letní ubytování turistů.
Po rekonstrukci by měla být spotřeba tepla na vytápění 23,8 kWh/m2.rok (resp.
celková spotřeba energií 25,8 kWh/m2.rok).
Úskalí návrhu, který se snaží zachovat alespoň některé detaily atmosféry z původní-
ho řešení stavby (problematika tepelných mostů) i zásadně snížit energetickou ná-
ročnost zateplením (ale zachovat nároky na přirozené osvětlení), aby zbývající spo-
třeby energií bylo možné zajistit v naprosté většině z obnovitelných zdrojů (sluneční
energie a biomasa), což nemusí být vždy slučitelné s nastavenými kritérii hodnocení
v rámci vypracovávání energetických auditů a jejich ekonomického vyhodnocování.

1.1. Problémy návrhu a realizace
Problémy při motivaci politiků
Pokud je u pasivních staveb problém s překonáváním konzervativních postoju k nim,
je tento problém u rekonstrukcí dvojnásobný, protože jen málokdy (snad jen u pane-
lové výstavby) je možné docílit pasivního standardu – k němu je možné se jen více
nebo méně přiblížit, podle technického stavu budovy.
V současném stavu financování většina peněz z daní plyne nejdříve do centrální
přehrady a zní vytéká řadou výpustí otevírajících se za stále se měmících pravidel.
Hlavní úsilí krajských politiků je zaměřeno být přitom, až se některý z penězovodů
otevře a odvést ho do svého rybníka. Nejvíce úsilí se vyčerpává na vlastní techniku
získávání prostředků a jejich rychlé profinancování podle daných pravidel většinou do
konce účetního roku. Je to natolik vysilující, že se težko divit, že není u staveb finan-
covaných z veřejných rozpočtů zájem (a většinou ani znalost) realizovat je energetic-
ky efektivně, tedy podle zásad PD, přestože je většina takových staveb na standard
PD ideální.
Ve Vysokém Mýtě to šlo cestou zespodu. Byl zde prozíravý ředitel, který viděl, jak mu
každý rok rostoucí ceny energií pomalu přiškrcují provozní prostředky u budovy
v katastrofálním technickém stavu. V této době se naskytla možnost vysvětlit mu

158
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

možnosti jak rekonstruovat na principech PD. Rozhodl se jít nevyšlapanou cestou
s problémy , které to s sebou nese i přesto, že v době, kdy energetické problémy bu-
dou opravdu problém k řešemí, bude on pravděpodobně v důchodu. Díky PhDr. Pod-
roužkovi vzniká první taková stavba v ČR, poté co se mu podařilo přesvědčit krajské
politiky i společným úsilím poslance parlamentu k vyčlenění alespoň poloviny (bohu-
žel menší) prostředků na rozpočet stavby rozdělené na dva roky 2006 a 2007.
Problémy návrhu dispozic
Původně úřední budova z období první republiky neodpovídá charakteru ubytovny.
Dispozičně dvoutrakt s širokou chodbou a hlubokými místnostmi umožňoval pouze
využití na mnohamístné pokoje s hromadným sociálním zázemím. Po staticko-
stavební stránce byla stavba ve vyhovujícím stavu s řadou zachovalých, řemeslně
čistě provedených detailů schodišť, se čtyřmi vstupními portály z umělého kamene
(žádný ale nevyhovuje jako bezbariérový, protože podesta 1NP je průměrně 1200
mm nad terénem). To vyvolalo úpravy dvora s nástupní rampou zaústěnou do vstup-
ního foyeru.
Zvolená koncepce dispozice proměnila budovu na trojtrakt. Tato zásadní koncepční
změna umožnila vytvářet škálu pokojů s převahou pro dva studenty a hygienickým
zázemím vždy pro 1-2 pokoje.
Problémy návrhu pasivace
Celé pojetí rekonstrukce vychází z šetrného přístupu k minulosti a zachovává vše, co
je použitelné, i v současnosti. Jedná se o celý interiér foyeru, schodiště i společen-
ského sálu, podlahy z umělého kamene a portály vstupů, o měděnou věžičku stře-
chy. V ubytovací části jsou zachované pouze nosné konstrukce podlah.
Pro naplnění koncepce
pasivního standardu
bylo třeba zjistit, kolik
izolace je přípustné při-
dat na vnější plášť bu-
dovy, kde je limitujícím
prvkem fasáda s okny,
aby nedošlo ke zhoršení
vlastností osvětlení. Vý-
sledná hodnota 260 mm
byla stanovena za
předpokladu, že dojde
k sešikmení okenního
otvoru špalet.
Aby se mohly zachovat
Obr. 1 Detail osazení okna a sešikmení okenního otvoru špalet
kamenné portály, bylo
s použitím EPS
třeba tepelně odizolovat


159
PASIVNÍ DOMY 2008

ještě i vstupní zádveří uvnitř budovy a podokenní parapety v interiéru, aby se zmenši-
ly dopady tepelného mostu části detailu nezateplené fasády.
Koncepce teplovzdušného vytápění byla rozdělena na dvě trasy, podle orientace
pokojů ke světovým stranám. Nejobtížnější bylo nalézt trasování rozvodů VZT ze
dvou centrálních jednotek v suterénu a nenarušit statiku budovy, která překvapovala
při bouracích pracech ve stěnách probíhajícími stahovacími ocelovými pásky
v místech, kde je nikdo nečekal.
Okna Internorm osazená do izolace U=0,71W/(m2.K) se zatepleným rámem a troj-
sklem dovršují opatření ke zlepšení základních vlastností budovy.
Návrh pasivace budovy dále směřuje k zabezpečení zbývající potřeby tepla z obnovi-
telných zdrojů. Do střechy, která je jen zčásti ideálně orientovaná k jihu jsou integro-
vány dvě plochy teplovodních kolektorů, které mění vnější charakter stavby. Využi-
telnost kolektorů v létě legitimuje potřeba využívat ubytovnu v období prázdnin pro
turistické ubytování. Poslední zbytek energií měl zabezpečit zdroj na spalování bio-
masy ve dvou automatických kotlech na spalování peletek.
Z hlediska návrhu byla tak budova vybavena v maximální míře vším, co vzorově de-
monstračně směřuje k cílům naplnění trvale udržitelného rozvoje (TUR), to jest čtvr-
tého pilíře politiky EU, s racionálním využitím všeho, co lze zachovat z původní bu-
dovy. To mělo také vytvořit předpoklady k zabezpečení financování rekonstrukce i z
rozvojových fondů EU a předpokládalo se, že budou existovat programy, které cíle
TUR budou logicky podporovat.
Energie v budově
Zateplením, výměnou oken, střešní nástavbou a řízeným větráním s rekuperací se
sníží tepelná ztráta o 70 %.

st ěny kW
tepelné ztráty ve variantách
okna, dveře kW
podlaha kW
st řecha kW
varianty 1, 2, 4
tepelné mosty kW
větrání kW


výchozí stav, varianta 3



0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
kW

Obr. 2 Ztráty tepla ve variantách

Solární systém je na střeše objektu ve 2 sekcích. Roční přínos se předpokládá 88 tis.
kWh, většina se použije na TUV, menší část pro přitápění. Solární systém bude teplo
ukládat do akumulační nádrže 20 m3, spolu s teplem z kotle na biomasu.
Celkový přínos solárního systému odpovídá cca 25% spotřebě energií po zateplení.




160
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU


solárko




Obr. 3 Umístění solárního systému

přínos solárního systému
14,0

12,0
dopadající energie [ tis. kWh]




10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0
en


ec
en
n




en
n
en
or




c
d
ří
n
be




e
de




pe


zá




pa
en
ún




rv
ět




říj




in
ez
le




du




sr




to
če
kv




os
rv
bř




lis
če




pr
nad vchodem sklon 30° nad vchodem sklon 60° nad 3 NP sklon 45°

Obr. 4 Přínos solárního systému

Energetická bilance - náklady Energetická bilance - spotřeby

600 000 2 200

2 000
500 000
1 800

1 600
400 000
1 400

1 200
300 000
1 000

800
200 000
600

400
100 000
GJ




200
Kč




0 0
Souč asný stav Varianta 4 Souč asný stav Varianta 4

Elektrická energie
Náklady na elektrickou energii
Ztráty
Náklady na ztráty
Spot řeba tepla na TUV
Náklady na TUV
Spot řeba tepla na vytápění
Náklady na vytápění


Obr. 5 Ekonomická a energtická bilance objektu.

161
PASIVNÍ DOMY 2008

Kotelna na biomasu
Kotelna na biomasu (peletky) byla před podáním žádosti na poslední chvíli v projektu
změněna na kotelnu plynovou. Důvodem bylo jedno z kritérií pro poskytnutí dotace -
nesmělo dojít ke zhoršení emisí. Kotel na biomasu přitom vždy produkuje více emisí
tuhých látek než plynné palivo; rovněž ostatní emise jsou obvykle vyšší. V další vý-
zvě bylo toto kritérium již zrušeno.
Kotelna na biomasu by znamenala snížení emisí CO2, objekt by byl z větší části zá-
sobován obnovitelnou energií. Cena peletek je srovnatelná se zemním plynem,
z hlediska provozních nákladů jsou rozdíly malé.
Emise ve variantách Emise CO2 ve variantách
CxHy
CO
úspory + zemní
plyn + solár Nox úspory + zemní plyn + solár
SO2
úspory + Tuhé látky
úspory + biomasa + solár
biomasa + solár

výchozí stav
výchozí stav

0 20 40 60 80 100 120 140
0 100 200 300 400 tuny CO2
emise [kg]

Obr. 6. Rozdílné emise při použití biomasy a zemního plynu

1.2. Problémy auditu a žádostí o dotace z fondů EU

Klíčovým problémem realizace je mnohazdrojové financování ze státního rozpočtu,
rozpočtu kraje a snad i evropských fondů, což stále není jisté. To vyvolalo již trojí
přepracování projektu, dělení do několika nelogických etap, což vede bohužel jen
k zbytečnému prodražování realizace. Celý projekt má již několik verzí, například u
detailů zateplení. Podle toho,
zda bude třeba nejnižší cena
zateplení (detail s použitím
EPS), nebo použití materiálů
s nejnižšími svázanými emi-
semi a pak je připraven detail
zateplení s použitím dřevo-
vláknitých desek a mineralizo-
vané celulózy, nebo ve stro-
pech pod střechou použitá
skladba s izolací slaměnými
balíky.
Na začátku projektu se investor
pokusil získat dotaci na solární
Obr. 7. Detail osazení okna s použitím obnovitelných materiálů systém a kotel na biomasu
z prostředků SFŽP (zateplení
- dřevovláknité desky a mineralizovaná celulóza.
SFŽP nedotoval a nedotuje).


162
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Kvůli rozporu mezi projektem a doporučeními nepřesného en. auditu (provedeného
dávno před zadáním projektu) nebyla dotace přidělena.
Podruhé investor chtěl žádat v I. kole OPŽP. Zde bylo možno žádat jak na úspory
energie ve stavební části, tak na zdroje energií. Kvůli požadavku na emise byl na
poslední chvíli projekt změněn – kotelna na biomasu byla nahrazena kotelnou na
plyn.
Během trvání I. výzvy OPŽP zásadně změnil kritéria dotace. Původní požadavek zněl
na „nízkoenergetický standard“, resp. „dosažení plošné měrné spotřeby na vytápění
eA rovno nebo menší než 50 kWh/m2“. Tato spotřeba závisí nejen na tepelně-
technických vlastnostech pláště budovy, ale i na způsobu vytápění a větrání.
Deset dnů před uzávěrkou se kritérum spotřeby změnilo, posuzoval se součinitel
prostupu tepla jednotlivých konstrukcí. Obecně stanovení kritéria, které se týká vý-
hradně obvodového pláště, znamená buď diskvalifikaci projektu, nebo zásadní pře-
pracování – např. místo systému větrání s rekuperací tepla se nyní navrhne pouze
zateplení. A to bez ohledu na ekonomickou a energetickou efektivitu různých opatře-
ní.
Budova současně musela dosáhnout energetické třídy B dle vyhl. 148/2007. To
znamenalo i změnu metodiky výpočtu a hodnocení.
Hodnocení dle vyhlášky č. 148/2007 Sb. mohou provádět pouze přezkoušené osoby
(v době trvání I. výzvy OPŽP taková osoba v ČR neexistovala, resp. neměla o pře-
zkoušení doklad). Je tedy otázka, jak dobře byly jednotlivé žádosti hodnocení zpra-
covány (ať už nezkušeností zpracovatelů nebo vědomým podvodem) a co z toho vy-
plývá pro předkladatele žádosti. Zejména v případě, že chybné údaje budou zjištěny
třeba kontrolou skutečných spotřeb několik let po relalizaci projektu. Zajímavý může
být i dopad na právní vědomí žadatelů a zpracovatelů žádostí.
Je zajímavé, že ve III. výzvě OPŽP došlo k významnému změkčení kritérií. Dřívější
požadavek na splnění nízkoeneregeticjého standardu byl nahrazen jen směřováním
k němu. Zatímco v předchozí výzvě musela budova vyhovět i po vyhonocení spotře-
by energií na vytápění, větrání, chlazení, osvětlaní a ohřev vody, tentokrát stačí za-
teplit jen některé obvodové konstrukce. Z hlediska spotřeby energií může jít jen o
několik % celkové spotřeby.
Ve III. výzvě OPŽP pak skutečně získaly dotaci i školy, které kromě zateplení a
výměny oken další úspory neprovedly. Lze předpokládat, že projekt DM Vysoké
Mýto by ve III. výzvě měl větší šanci na získání dotace. V I. výzvě nakonec do-
taci nezískal.




163
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr.8 Vizualizace, pohledy




Obr. 9 Půdorys 1.NP úpravy dvora




Obr. 10 Pohled jižní


164
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Von der Idee bis zur Mieterbroschüre:
Passivhausmodernisierung Röttgerstraße in Hannover
Dipl.-Ing. Jan Norrmann, proKlima – Der enercity-Fonds
Glockseestraße 33, D-30169 Hannover

1. Das Projekt Röttgerstraße 22
In Hannover/Linden-Nord ist in den Jahren 2006-2007 ein Mehrfamilienwohnhaus
modernisiert worden, das nicht nur energetisch, sondern auch in Bezug auf Wohn-
komfort und Architektur ein besonderer Bau ist. Das fünfgeschossige Gebäude aus
den 50er Jahren des Wohnungsunternehmens Ostland eG aus Hannover stand vor
der Modernisierung komplett leer und wurde grundlegend mit Passivhauskomponen-
ten modernisiert. Der Dreispänner, mit vergleichsweise kleinen Wohnungen, wurde in
einen Zweispänner mit je einer großen und einer kleineren Wohnung pro Geschoss
umgewandelt. Durch einen Anbau zwischen der Röttgerstraße 22 und 20 über vier
Geschosse (1.OG-4.OG) ist zusätzlicher Wohnraum entstanden. Mit barrierefreien
Grundrissen, moderner Ausstattung, Südbalkonen und einem nachgerüsteten Aufzug
entspricht das Gebäude den heutigen Bedürfnissen modernen Wohnens. Mit dem
Passivhausstandard ist zusätzlich eine Versicherung für die Zukunft eingebaut:
Höchstmöglicher Wohnkomfort und gelassen zu sehende Energiepreissteigerungen
sorgen für langfristige Vermietbarkeit der Wohnungen.




Abbildung 1: Außenansicht des Gebäudes vor der Modernisierung [Lindener Baukontor]

2. Die Entscheidung für den Passivhausstandard
Das Gebäude wies aufgrund seiner Struktur und Größe eine sehr gute Basis für die
vorgesehene radikale Modernisierung mit Passivhauskomponenten vor. Die kalkulier-
ten Kosten entsprachen in etwa den heute für Modernisierungen dieser Größenord-
nung üblichen Baukosten. Mit rund 1.100 €/m² waren die reinen Baukosten (brutto)
im normalen der vergleichbaren Kosten angesiedelt, zumal die vorgesehene Moder-


165
PASIVNÍ DOMY 2008

nisierung zeitgemäß aber relativ hochwertig gehalten wurde (Aufzug, Barrierefreiheit
etc.). Die Zusatzausgaben für den Passivhausstandard wurden mit einer Höhe von
etwa 200 €/m² beziffert, die jedoch eine erhebliche Kostensenkung im Energie-
verbrauch mit sich bringen. Die Maßnahmen bei einem vergleichbaren Neubau wür-
den mit etwa 1.250 €/m² – 1.450 €/m² zu veranschlagen sein, die Modernisierung des
bestehenden Gebäudes war demnach wirtschaftlich die deutlich günstigere Lösung.
Die zusätzliche Aufnahme als Modellprojekt in die zweite Phase des Dena-
Programms „NEH im Bestand“ (www.neh-im-bestand.de) mit der damit einhergehen-
den vergünstigten Kreditaufnahme einschließlich erhöhtem Teilschulderlass im KfW
CO2-Gebäudesanierungsprogramm sowie die Gewährung von Fördermitteln aus
dem Altbauförderprogramm von proKlima gaben den Investoren des Projektes den
allerletzten Schub, sich für die Modernisierung im Passivhausstandard zu entschlie-
ßen.

3. Das Gebäude vor der Modernisierung
Die Gebäudesubstanz wurde in tragenden, gemauerten Außenwänden und einer
Mittelwand, die parallel zu den Traufwänden die betonierten Decken trägt, vorgefun-
den. Entsprechend der techni-
schen Standards der 50er Jahre
waren die Decken sehr knapp di-
mensioniert. Die übrigen Innen-
wände waren nichttragend und z.
T. sehr dünn (6 cm) ausgeführt.
Der Dachstuhl des Walmdaches
war eine zimmermanns-mäßige
Kehlbalkenkonstruktion mit Fuß-,
Mittel und Firstpfetten, aber ohne
Stützen. Es gab einen Balkon-
strang für die rechten Wohnungen,
der jedoch statisch fragwürdig war
und technisch als abgängig ange-
sehen wurde. Für eine neue Nut-
zung musste die technische Aus-
stattung auf zeitgemäße Stan-
dards gebracht werden, dies be-
traf auch und vor allem den Wär-
meschutz des Gebäudes. Das
Gebäude war außer auf der freien
Giebelseite (Westen) nicht ge-
dämmt. Die hier angebrachte Dämmung war mit ca. 6 cm unterdimensioniert. Das
Haus hatte zwar zum Teil neuere Kunststofffenster, die jedoch ebenfalls nicht den
heutigen Standards entsprachen. Die Raumhöhe differierte in den Geschossen. Sie
lag zwischen ca. 2,80 m im EG und 2,56 m im obersten Geschoss. Die Böden waren

166
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

aus alten Holzestrichen. Das Gebäude war versorgungstechnisch mit der Nachbar-
bebauung gekoppelt, und es bestand ein gemeinsamer Fernwärmeanschluss. Die
Warmwasserbereitung fand wohnungsweise mit Strom bzw. Gas statt.

Tabelle 1: Angaben zur Gebäudehülle vor der Modernisierung

Bauteil Beschreibung U – Wert (W/m²K)
Ungedämmte, gemauerte Außenwand;
Außenwand außer im bereich des Giebels 6cm Wär- 1,7
medämmung vorhanden
Fenster z.T. neuere Kunststofffenster diverse
Dach Ungedämmtes Sparrendach 3,3
Kellerdecke Betondecke 2,2

Tabelle 2: Übersicht der Anlagentechnik vor der Modernisierung

Lüftung Fensterlüftung sowie Luftaustausch über altbautypische Fugen
und Ritzen
Heizung Das Gebäude war versorgungstechnisch mit dem Nachbarge-
bäude gekoppelt mit einem gemeinsamen Anschluss an das
Fernwärmenetz der Stadtwerke Hannover; Wärmeabgabe über
Heizkörper
Warmwasser Dezentrale (wohnungsweise) Warmwasserbereitung durch Gas –
Durchlaufwasserheizer

4. Energetische Modernisierungsmaßnahmen
Die energetische Modernisierung des Gebäudes fand unter dem Einsatz von hochef-
fizienten Komponenten, die im Passivhaus-Neubaubereich standardmäßig eingesetzt
werden, statt. Die Hüllflächen wurden so umfangreich wie technisch möglich ge-
dämmt. Die Wärmebrücken wurden durch Dämmung der Kellerwände oder Abkoppe-
lung z.B. der Dachbereiche und Attikas weitgehend minimiert. Es wurden Passiv-
haus-Fenster mit Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung und hochwertig gedämmten
Rahmen eingesetzt. Jede Wohnung wurde mit einer eigenen Komfort-
Lüftungsanlage mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung ausgestattet. Das Anla-
genkonzept sah vor, die Räume über die Zuluft zu beheizen. Das alte und für den
neuen Anwendungsfall ohnehin drastisch überdimensionierte Heizverteilsystem wur-
de entsprechend rückgebaut. Lediglich in den Badezimmern wurde aus Komfort-
gründen ein kleiner Handtuchheizkörper integriert. Nach Ende der Modernisierung
entstanden 10 Zwei- bis Fünfzimmerwohnungen mit einer Gesamtwohnfläche von
839 m².




167
PASIVNÍ DOMY 2008




Abbildung 2: Außenansicht des Gebäudes nach der Modernisierung [Lindener Baukontor]

Tabelle 3: Angaben zur Gebäudehülle nach der Modernisierung

Beschreibung U – Wert (W/m²K)
Wärmedämmverbundsystem mit 30 cm
Außenwand 0,11
Dämmstärke mit WLS 035 mit 0,035 W/(m K)
3 – Scheiben – Wärmeschutzverglasung mit
Fenster 0,80
gedämmten Rahmen (Passivhausfenster)
TJI – Holztafelbauweise mit 30cm Dämmung
0,13
(WLS035); Gefälledämmung von 24 – 30 cm
Dach
(WLS040); sowie in weiteren Bereichen Ge- 0,14
fälledämmung von 14 – 22 cm (WLS 025)
Kellerdecke 12 cm Wärmedämmung (WLS 025) 0,19

Tabelle 4: Übersicht der Anlagentechnik nach der Modernisierung

Lüftung Wohnungszentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung;
Nachheizregister an Fernwärmeversorgung angeschlossen
Heizung Anschluss an das Fernwärmenetz der Stadtwerke Hannover; Hei-
zen der einzelnen Wohneinheiten über die jeweilige Lüftungsanla-
ge; Wärmeabgabe über Heizkörper lediglich im Badezimmer


168
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU


Warmwasser Zentrale Warmwasserbereitung durch Warmwasserspeicher im
Keller; Heizungsseitiger Anschluss des Speichers an das Fern-
wärmenetz der Stadtwerke Hannover

5. Begleitende Maßnahmen
Um einen Transport des Projektes in die Breite zu erreichen, hat proKlima die Bro-
schüre „Wohnen im Passivhaus“ herausgegeben. Die Broschüre beschreibt für die
Zielgruppe Mieter sehr anschaulich die Vorteile des Passivhausstandards und die
Funktion der Technik. Die Broschüre steht unter www.proklima-hannover.de kosten-
los zum Download zur Verfügung.




Abbildung 3: proKlima-Broschüre „Wohnen im Passivhaus“

6. Messtechnische Evaluierung
Als Modellprojekt wird das Gebäude einer umfangreichen messtechnischen Evaluie-
rung unterzogen. Ziel dieser Untersuchung ist es, Aussagen über den Energie-
verbrauch, den Komfort und das Nutzerverhalten machen zu können und in die Be-
wertung der Modernisierungsmaßnahme einbringen zu können. Im Gebäude können
dazu folgende Messwerte erfasst werden:
• Heizwärmeverbrauch (gesamtes Gebäude)
• Wärmeverbrauch Trinkwarmwasser (gesamtes Gebäude)
• Heizwärmeverbrauch (Wohnungsweise)
• Wärmeverbrauch Trinkwarmwasser (Wohnungsweise)
• Rauminnentemperaturen (Wohnungsweise)
• Fensteröffnungszeiten Kippstellung oder voll geöffnet
• Außentemperatur
Durch die Ausstattung sämtlicher zu öffnender Fenster mit Kontakten wird in der Re-
gion Hannover erstmals der Einfluss von unkontrollierten Lüftungswärmeverlusten
auf den Heizwärmeverbrauch in einer Passivhausmodernisierung möglich sowie Nut-
zerfehlverhalten (Fenster ständig auf Kippstellung) quantifizierbar werden.

169
PASIVNÍ DOMY 2008

Zusätzlich sind in zwei Wohnungen (EG und 4.OG; je rechte Wohnung) die Lüf-
tungsanlagen mit Messtechnik ausgerüstet, um Aussagen über die Effizienz der Lüf-
tung zu erhalten.

7. Ausblick
Erste frühe Modellprojekte in Hannover sowie das aktuelle Beispiel Röttgerstraße 22
belegen, dass eine Reduzierung des Heizenergieverbrauchs im Bestand um 80-90 %
gegenüber der historischen Ausgangssituation auf den Zielwert 15 kWh/(m²a) mit
wirtschaftlich vertretbaren Aufwand erreichbar ist, wenn ohnehin anstehende Erneue-
rungen konsequent genutzt werden. Je nach eingesetztem Heizsystem liegt die Pri-
märenergieeinsparung und die CO2-Vermeidung in ähnlicher Größenordnung oder
noch höher.
Nicht nur die Klimaschutzziele, auf die sich die Europäische Union verständigt hat,
sondern auch das zu Ende gehende Zeitalter billigen Erdöls und Erdgases, erfordern
eine möglichst vollständige Ausschöpfung des Energieeinsparpotentials im Gebäu-
debestand. Unter wirtschaftlichen Bedingungen ist dies nur im Rahmen der Erneue-
rungszyklen von Bauteilen möglich. Die Handlungsmaximen lassen sich daher in den
beiden Parolen „Gelegenheiten nutzen!“ (d. h. wenn ohnehin Unterhaltungs- oder
Erneuerungsmaßnahmen anstehen) und „Wenn schon, denn schon!“ (d. h. zukunfts-
fähig mit Passivhauskomponenten modernisieren und nicht durch halbherzige Maß-
nahmen „Altlasten der Zukunft“ schaffen) zusammenfassen. Der Prozess einer zügi-
gen Markteinführung muss durch konzertierte Maßnahmen wie Demonstrations- und
Qualifizierungsprogramme, gezielte Förderanreize, Kampagnen und durch Aufbau
eines Netzwerkes regionaler Kompetenzzentren unterstützt werden.




170
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Od nápadu k brožuře pro nájemníky: modernizace formou
pasivního domu, Röttgerstraße v Hannoveru
Dipl.-Ing. Jan Norrmann, proKlima – Der enercity-Fonds
Glockseestraße 33, D-30169 Hannover

1. Projekt Röttgerstraße 22
V hannoverské čtvrti Linden-Nord byl v letech 2006-2007 modernizován bytový dům,
který je mimořádný nejen energeticky, ale i pokud jde o komfort bydlení a architektu-
ru. Tato pětipodlažní budova z 50. let v majetku bytového podniku Ostland eG
z Hannoveru byla před modernizací zcela prázdná a mohla být od základu moderni-
zovaná s prvky pasivního domu. Dům se třemi poměrně malými byty v každém pod-
laží byl změněn na dvoubytový, vždy s jedním velkým a jedním menším bytem na
podlaží. Čtyřpodlažní přístavbou (2.NP – 5.NP) mezi domy Röttgerstraße 22 a 20
vznikl další obytný prostor. S bezbariérovou dispozicí, moderním vybavením, balkony
k jihu a dovybaveným výtahem objekt odpovídá dnešním požadavkům moderního
bydlení. Díky standardu pasivního domu bylo navíc dosaženo jistoty pro budoucnost:
Maximální možný komfort bydlení a jasně viditelný růst ceny energií zajistí dlouhodo-
bou pronajímatelnost bytů.




Obr. 1: Pohled na budovu před modernizací [Lindener Baukontor]

2. Rozhodnutí pro standard pasivního domu
Díky své struktuře a velikosti objekt představoval velmi dobrou bázi pro zamýšlenou
radikální modernizaci s prvky pasivního domu. Kalkulované náklady přibližně odpoví-
daly dnes obvyklým stavebním nákladům na modernizaci podobného rozsahu. Čisté
stavební náklady (brutto) ve výši kolem 1.100 €/m² odpovídaly normálu srovnatelných
nákladů, zejména když zamýšlená modernizace měla být moderní a relativně hod-
notná (výtah, bezbariérové řešení apod.). Zvýšené výdaje na standard pasivního
domu byly vyčísleny ve výši cca 200 €/m², přinášely však značné snížení nákladů na


171
PASIVNÍ DOMY 2008

spotřebu energií. Stejná opatření u srovnatelné novostavby by vyžadovala cca 1.250
€/m² – 1.450 €/m², modernizace existující budovy tedy byla ekonomicky zřetelně vý-
hodnějším řešením. Navíc zařazení stavby jako modelového projektu do druhé fáze
programu Dena „NEH im Bestand“ (www.neh-im-bestand.de) s poskytnutím zvýhod-
něného úvěru včetně vyšší slevy z dlužné částky v programu sanace budov KfW CO2
a také poskytnutí dotace z programu proKlima na starou zástavbu, to byly pro inves-
tory projektu poslední impulzy, aby se pro modernizaci ve standardu pasivního domu
rozhodli.

3. Budova před modernizací
Substanci objektu tvořily zděné nosné vnější stěny a střední zeď souběžná s uliční
frontou, nesoucí betonované stropy. Jak odpovídalo technickým standardům 50. let,
byly stropy dimenzované velmi úsporně. Ostatní vnitřní zdi byly nenosné a zčásti
velmi tenké (6 cm). Krov valbové střechy byl proveden jako tesařská hambalková
konstrukce s pozednicemi, středními a hřebenovými vaznicemi, avšak bez vzpěr.
Byty vpravo měly balkony, které však byly staticky pochybné a technicky na pokraji
životnosti. Pro nové využití se mu-
selo technické vybavení upravit
podle soudobých standardů, což
se týkalo také a především zatep-
lení objektu. Budova nebyla kromě
volné štítové stěny (západ) tepel-
ně izolovaná. Tloušťka izolace cca
6 cm byla poddimenzovaná. Dům
měl sice zčásti novější plastová
okna, ta však také neodpovídala
dnešním standardům. Výška míst-
ností v jednotlivých podlažích se
lišila od cca 2,80 m v přízemí po
2,56 m v nejvyšším podlaží. Pod-
lahy byly ze staré xylolitové maza-
niny. Inženýrské sítě byly spojené
se sousední zástavbou, včetně
společné přípojky na dálkové vy-
tápění. Ohřev TUV na elektřinu
nebo plyn byl samostatný pro jed-
notlivé byty.


Tabulka 1: Údaje o plášti budovy před modernizací

stavební díl popis součinitel prostupu
tepla (W/m²K)
vnější stěny nezateplená zděná venkovní stěna; pouze ve 1,7

172
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

štítu 6cm tepelná izolace
okna zčásti novější plastová okna různé
střecha nezateplená krokvová střešní soustava 3,3
strop sklepa betonový 2,2

Tabulka 2: Přehled TZB před modernizací

větrání větrání okny a výměna vzduchu spárami a trhlinami typickými pro starší
objekty
topení inženýrské sítě byly propojeny se sousedními budovami vč. společné pří-
pojky dálkového vytápění od firmy Stadtwerke Hannover; předávání tepla
radiátory
TUV decentrální ohřev TUV (po bytech) průtokovými plynovými ohřívači

4. Energetická modernizační opatření
Energetická modernizace budovy byla provedena s použitím vysoce efektivních
komponent, standardně používaných v nově stavěných pasivních domech.




Obr. 2: Pohled na budovu po modernizaci [Lindener Baukontor]

Plochy pláště budovy byly technicky i objemově maximálně zatepleny. Tepelné mos-
ty byly značně minimalizovány zateplením stěn sklepů nebo rozpojením, např. v zóně
střechy a atik. Byla použita okna pro pasivní dům s trojitým tepelně izolačním zaskle-
173
PASIVNÍ DOMY 2008

ním a kvalitně těsnícími rámy. Každý byt byl vybaven vlastní jednotkou komfortního
větrání s vysoce efektivní rekuperací tepla. Koncepce technického zařízení předpo-
kládala vytápění místností přiváděným vzduchem. Proto byl starý a pro nové využití
navíc drasticky předimenzovaný systém vytápění odstraněn. Pouze v koupelnách byl
kvůli komfortu instalován malý žebříkový radiátor. Modernizací vzniklo 10 dvou- až
pětipokojových bytů s celkovou obytnou plochou 839 m².

Tabulka 3: Údaje o plášti budovy po modernizaci

stavební díl popis součinitel prostupu
tepla (W/m²K)
vrstvený zateplovací systém s izolační vrstvou
vnější stěny 0,11
WLS 035 tloušťky 30 cm, 0,035 W/(m K)
tepelně izolační trojsklo s izolovanými rámy
okna 0,80
(okna pro pasivní dům)
konstrukce z dřevěných tabulí TJI, 30cm izola-
0,13
ce (WLS035); spádová izolace 24–30 cm
střecha
(WLS040); v dalších zónách spádová izolace 0,14
14 – 22 cm (WLS 025)
strop sklepa tepelná izolace 12 cm (WLS 025) 0,19

Tabulka 4: Přehled TZB po modernizaci

větrání bytové větrací jednotky s rekuperací tepla; přihřívací registry napo-
jené na dálkové vytápění
topení připojení na síť dálkového vytápění firmy Stadtwerke Hannover;
topení v jednotlivých bytových jednotkách prostřednictvím přísluš-
né větrací jednotky; pouze v koupelně vytápění radiátorem
TUV centrální příprava TUV v teplovodním zásobníku ve sklepě; ohří-
vání zásobníku napojené na síť dálkového vytápění Stadtwerke
Hannover

5. Doprovodná opatření
Aby se dosáhlo širšího zveřejnění projektu, proKlima vydalo brožuru Bydlení
v pasivním domě. Tato brožura popisuje pro cílovou skupinu nájemníků velmi názor-
ně výhody standardu pasivního domu a fungování technologií. Brožura je bezplatně
ke stažení na adrese www.proklima-hannover.de.




174
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU




Obr. 3: Brožura proKlima Bydlení v pasivním domě (Wohnen im Passivhaus).

6. Měření a vyhodnocení
Protože šlo o modelový projekt, v objektu se provádí rozsáhlá měření a hodnocení.
Cílem těchto zkoumání je získat závěry o spotřebě energie, komfortu a chování uži-
vatelů a použít je ve vyhodnocení modernizačních opatření. V objektu byly zjišťovány
tyto naměřené hodnoty:
• spotřeba topného tepla (celá budova)
• spotřeba tepla pro ohřev vody (celá budova)
• spotřeba topného tepla (po bytech)
• spotřeba tepla pro ohřev vody (po bytech)
• teplota v místnostech (po bytech)
• doba otevření oken v pootevřené poloze nebo úplně
• venkovní teplota
Díky vybavení všech otevíravých oken kontakty se poprvé v oblasti Hannoveru mohl
kvantifikovat vliv nekontrolovaných ztrát tepla větráním na spotřebu topného tepla
v modernizovaném pasivním domě a nesprávné chování uživatelů (stále pootevřená
okna).
Navíc jsou ve dvou bytech (1. a 5. NP; vždy pravý byt) větrací jednotky vybaveny
měřicí technikou pro zjišťování efektivity větrání.

7. Výhled
První rané modelové projekty v Hannoveru i příklad Röttgerstraße 22 dokazují, že ve
stávající zástavbě lze dosáhnout snížení spotřeby topné energie o 80-90 % oproti
výchozí historické situaci na cílovou hodnotu 15 kWh/(m²a) s ekonomicky přijatelnými
náklady, jestliže se důsledně využije rekonstrukce, jež by byla stejně nezbytná.
Úspora primární energie a snížení emisí CO2 je podle použitého systému vytápění
řádově podobná nebo ještě vyšší.



175
PASIVNÍ DOMY 2008

Nejen cíle ochrany klimatu, na nichž se dohodla Evropská unie, nýbrž i končící epo-
cha levné ropy a zemního plynu vyžaduje co nejúplnější vyčerpání potenciálu úspory
energií v existující zástavbě. Za podmínek hospodárnosti je to možné pouze v rámci
cyklu obnovy stavebních částí. Pravidla pro další postup lze tedy shrnout do dvou
hesel: „Využít příležitost!“ (tj. když jsou opravy a rekonstrukce beztoho nezbytné) a
„Když už, tak už!“ (tzn. modernizovat perspektivně s prvky pasivního domu, a ne jen
polovičatými opatřeními vytvářet „budoucí staré zátěže“). Proces rychlého zavedení
na trh je nutné podporovat soustředěnými kroky, jako jsou demonstrační a kvalifikač-
ní programy, cílené pobídky, kampaně a budování sítě regionálních kompetenčních
center.




176
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Passivhaus Ratmirovo in Moskau
Dipl.-Ing. Elokhov Alexander, Institut vom Passivhaus Russland
e-mail: alex_elokhov@mail.ru
Dipl.-Ing. Thomas Knecht
Knecht Ingenieure GmbH, Im Öschle 10, D-87499 Wildpoldsried
Tel. (+49) 8304 / 92379 30, Fax (+49) 8304 / 92379 39, info@knecht-ingenieure.de

1. Einleitung
Auf dem Grundstück eines Werkes der Firma Mosstroy-31, das sich im Gebiet Mos-
kau in der Stadt Voskresensk Stadtbezirk Ratmirovo in der Nähe des Flusses Mosk-
wa befindet, wurde die Modernisierung eines bestehenden Gebäudes für die spätere
Nutzung als Hotel für Schichtarbeiter und Ingenieure, im Passivhausstandard ge-
plant. Die Bau- und Statikrevision sowie die Vorplanung der Architektur wurde von
der Firma Luwoge-consult (Tochtergesellschaft der BASF) realisiert. Für die Vorpla-
nung Lüftung und Heizung ist die Knecht Ingenieure GmbH verantwortlich gewesen.
Außenhülle und Wärmebrückenberechnungen wurde vom Passivhausinstitut in
Darmstadt zusammen mit Alexander Elokhov durchgeführt. Als Projektleiter wurde
Alexander Elokhov eingesetzt.

2. Architektur. Besondere Klimabedingungen
Das viergeschossige Gebäude besteht aus einer Betonfertigteilkonstruktion. Der
Säulenabstand außerhalb des Treppenhauses beträgt 6 m, die Außenwände beste-
hen aus 350 mm Porensinterbetonplatten, die Geschoßhöhe beträgt 3,3 m. Das Ge-
bäude hat die Gesamtabmessungen von 12 Ń… 36 m. Im Nordteil des Gebäudes be-
findet sich ein Kellergeschoss, welches früher als Betonbunker vorgesehen wurde
und dessen Decke 1 m tiefer als der Erdgeschoßfußboden liegt.




Abbildung 1: Süd- und Ostfassaden Abbildung 2: Innenraum

Das Gebäude ist auf Azimut +19 ° gedreht. Das umbaute Volumen beträgt 5.022 m3,
die Energiebezugfläche 1.630 m2.




177
PASIVNÍ DOMY 2008




Abbildung 3: Längsschnitt Abbildung 4: Grundriss Erdgeschoß

Das bestehende Gebäude war sehr schlecht gedämmt: Außenwand ca. U-Wert =
0,82 W/(m2K), Dach ca. U-Wert = 2,25 W/(m2K), Fußboden Erdgeschoß U-Wert =
3,9 W/(m2K). Die Fenster hatten ebenfalls sehr schlechte U-Werte mit ca. UW = 2,6
W/(m2K). Der spezifische Heizwärmebedarf dieses Gebäudes vor der Modernisie-
rung unter Berücksichtigung der hohen internen Wärmegewinne – berechnet nach
PHPP-2007 – beträgt ca. 251 kWh/( m2a). Das heißt 25 l Heizöl je Qadratmeter
Wohnfläche im Jahr.
Mit Hilfe der Mitarbeiter des Passivhausinstituts wurden die richtigen Klimadaten, d.h.
die Außentemperaturen und die Solarstrahlung auf waagerechte sowie auf senkrech-
te Flächen in den Haupthimmelsrichtungen, ermittelt und verifiziert. Die Klimadaten
für die Heizlast wurden am Passivhaus Institut durch eine dynamische Gebäudesi-
mulation bestimmt.

3. Optimierung der Gebäudehülle

3.1. Dämmung
Im Erdgeschoß befand sich keine Bodenplatte sondern lediglich ein Zementestrich in
sehr schlechter Qualität. Der Estrich musste entfernt werden. Die Stahlbetonfertig-
teilkonstruktion bot die gute Gelegenheit das Gebäude rundherum mit Außendäm-
mung einzupacken, einschließlich dem Zwischenraum im Fußboden Erdgeschoß
gegen Erdreich (einschließlich Treppenhaus im Kellerbereich).
Die Wärmedämmung der Außenwände wurde mit 300 mm Neopor (+ ca. 20 mm
Ausgleichsschicht) ausgeführt. Um den Einfluss von punktformigen Wärmebrücken
zu minimieren, wurde für die Befestigung der Wärmedämmung Anker aus glasfaser-
verstärktem Kunststoff verwendet.
Außenwand (Rsi = 0,13; Rsa = 0,04 [m2K/W])

U-Wert, (W/m2K)
Teilfläche λ, (W/mK) Dicke, mm

Innenputz 0,35 10
Porensinterbetonplatte 0,35 350 683 0,102
Neopor 0,037 320
Außenputz 0,7 3


178
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU




Abbildung 5, 6 und 7: Außenwand Wärmedämmung aus Neopor ca. 320 mm

Auf dem Dach wurde die Außendämmung mit ca. 450 mm Polystyrol gelegt. Die be-
stehende Wärmedämmung war völlig durchfeuchtet und wurde entfernt.
Dach (Rsi = 0,10; Rsa = 0,04 [m2K/W])

U-Wert, (W/m2K)
Teilfläche λ, (W/mK) Dicke, mm

Betondecke 2,1 220
Ausgleichschicht aus Beton 2,1 50 776 0,085
Bahnendeckung, 1 Schicht 0,1 8
Polystyrol PS30 0,040 450
Estrich aus Beton 2,1 40
Bahnendeckung, 1 Schichten 0,1 4*2




Abbildung 8, 9 und 10: Dach Wärmedämmung aus Polystyrol ca. 450 mm

Die an das Erdreich grenzende Außenwand wurde von -0.450 m bis -2.000 m mit
einem U-Wert = 0,10 (W/m2K) und von -2.000 m bis -4.900 m mit einem U-Wert =
0,147 W/m2K gerechnet, der Fußboden im Erdgeschoß mit einem U-Wert = 0,134
W/m2K. Die Außenwände im Erdreich werden mit Wärmedämmung aus XPS mit λ=
0,031 W/mK gedämmt.

3.2. Fenster
Der Fensterrahmen U-Wert beträgt laut Zertifikat 0,73 W/m2K. Als Verglasung wurde
dreifach Wärmeschutzverglasung Low-E mit Abstandhalter 'Swisspacer V', g-Wert =
52% und Ug = 0,58 W/m2K geplant. Im Passivhaus Institut wurden zwei Einbausitua-
tionen ausführlich geprüft. Eine Situation – das Fenster wird außen vor dem Mauer-
werk mittels Stahlplatten innerhalb des 300 mm starken Wärmedämmverbundsystem
montiert, zweite Situation – ein Teil des Rahmens stützt sich auf die Porensinterbe-


179
PASIVNÍ DOMY 2008

tonplatte. Beide Situationen wurden mittels dem Programm Bisko gerechnet. Der be-
rechnete gesamte Fenster-U-Wert für die erste Variante Uw,eff 1 = 0,71 W/m2K wurde
weiter benutzt.




Abbildung 11 und 12: Model (links) und Isothermenkarte (rechts) der Einbausituation unten

3.3. Wärmebrücken
Mit am Wichtigsten war die Details soweit wie maximal möglich „wärmebrückenfrei“
zu planen, bei welchen der Außenmaßbezogene Wärmebrückenverlustkoeffizient ĎĐ°
≤ 0,01 W/mK ist. Dies wurde erfolgreich im Attikabereich mit ĎĐ° = -0,022 W/mK und
auch im Bereich Außenwand/Bodenplatte ohne Stütze mit ĎĐ° = -0,020 W/mK geplant
und berechnet. Die Minimale Oberflächentemperatur auf der inneren Seite für diesen
Wärmebrücken bei Innentemperatur +20°Đˇ wurde mit +18,7°Đˇ bei -10°Đˇ Außentem-
peratur und +18,1°Đˇ bei -30°Đˇ Außentemperatur berechnet.
Eines der größten Probleme mit großen Wärmebrücken stellt der Bereich der Fun-
damente für die Fertigteilsäulen im Erdreich, das Fundament der aussteifenden
Wand (oder das Fundament der Ziegelwand) im Erdreich, das Fundament der Au-
ßenwand des Treppenhauses zum Erdreich sowie die Wand des Treppenhauses zur
Kellerdecke dar. Alle diese Details wurden so geplant, dass die minimale Oberflä-
chentemperatur auf der inneren Seite mehr als +15°Đˇ ist.




Abbildung 13 und 14: Punktformige Wärmebrücken: AW/BP mit Stütze (links) und AW/BP mit Stütze
im Eckbereich (rechts)

4. Technische Gebäudeausrüstung

4.1. Heizung
Die Heizlast des Gebäudes nach PHPP unter Berücksichtigung der örtlichen Klima-
daten sowie der vorhandenen Wärmebrücken und Gebäudedaten beträgt 19,62 kW

180
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

oder 12,0 W/m². In Absprache mit dem Auftraggeber und nach Recherche der vor Ort
verfügbaren Produkte erfolgt die Wärmebereitstellung mittels einer Solewärmepum-
pe. Aufgrund der gewünschten Redundanz der Wärmebereitstellung wird zusätzlich
ein Heizölkessel installiert. Die Dimensionierung der Wärmeerzeugung erfolgt unter
Berücksichtigung der Wärmebereitstellung für die Warmwasserbereitung mit einem
Zuschlag von 16,0 kW auf die berechnete Heizlast.
Hieraus ergibt sich die Konstellation der Wärmeerzeugung wie folgt:
• Wärmepumpe 35 kW
• Heizölkessel 35 kW
Die Wärmeerzeugung wird im Untergeschoß untergebracht. Hierfür wird im ehemali-
gen Bunker ein neuer Heizraum erstellt, welcher im Passivhausstandard wärmege-
dämmt und gegenüber dem kalten Keller abgetrennt wird. Durch die o.g. wärmetech-
nische Abtrennung werden die Heizungsleitungen vollständig in der warmen Gebäu-
dehülle geführt.




Abbildung 15 Wärmeverteilung im Gebäude

4.2. Lüftung
Aufgrund der Hotelnutzung des Gebäudes kann die Personenbelegung zwischen 0
und 80 Personen schwanken. Um auf diese starken Schwankungen optimal reagie-
ren zu können werden je Geschoß zwei Lüftungsgeräte mit einem Nennvolumen-
strom zwischen 400 mÂł/h und 700 mÂł/h installiert. Dies ergibt einen spezifischen
Luftwechsel von 0,4 – 0,6 1h oder einen personenbezogenen Luftwechsel von ca. 30
mÂł/hP. Als Lüftungsgeräte werden lokal verfügbare Passivhaus geeignete Geräte
eingesetzt.
Die Außenluft wird jeweils in den Geschoßen über die Außenfassade angesaugt und
die Fortluft wieder über die Fassade ausgeblasen. Nach der Außenluftansaugung
wird für jedes Lüftungsgerät ein Soledefroster installiert. Die Lüftungsgeräte stehen in
einem separaten Technikraum in der Gebäudemitte. Die Verteilung der Zu- und Ab-
luft erfolgt vom Technikraum aus über die abgehängten Decken in den Fluren zu den



181
PASIVNÍ DOMY 2008

Räumlichkeiten hin. Die Zuluft wird induktiv in die Zuluftzonen eingebracht und in den
Abluftzonen abgesaugt.




Abbildung 16 Lüftungsinstallation im Gebäude

5. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Der spezifische Heizwärmebedarf des Passivhauses Ratmirovo, bestimmt nach dem
Passivhaus-Projektierungs-Paket, beträgt ca. 12 kWh/(m2a). Der gesamte Primär-
energiebedarf für alle Haushalts-Anwendungen (Heizung, Warmwasser und Strom)
ist 142 kWh/(m2a). In diesem speziellen Fall erfüllt dies das Passivhaus- Kriterium
trotz der Überschreitung des Primärenergiebedarfs, da hier eine hohe Personenbe-
legungsdichte von (Personenzahl pro Quadratmeter) ca. 80 Personen rund um die
Uhr beträgt.
Das Passivhaus Ratmirovo zeigt, dass Passivhäuser auch oder gerade in klimatisch
extremen Regionen wie in Russland erstellt werden können. Eine der größten Her-
ausforderung in der Planung und Umsetzung stellt die lokale zur Verfügung Stellung
bzw. das Auffinden der lokal verfügbaren Passivhaus tauglichen Komponenten dar.
Eine weitere Herausforderung ist die Sensibilisierung, Schulung und Aufklärung der
Handwerker vor Ort hinsichtlich der speziellen Anforderungen an die Erstellung eines
Passivhauses sowie die ständige Qualitätskontrolle der ausgeführten Bauleistungen.




182
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Pasivní dům Ratmirovo v Moskevské oblasti
Dipl.-Ing. Elokhov Alexander, Institut vom Passivhaus Russland
e-mail: alex_elokhov@mail.ru
Dipl.-Ing. Knecht Thomas, Knecht Ingenieure GmbH
Im Öschle 10, D-87499 Wildpoldsried
Tel. (+49) 8304 / 92379 30, Fax (+49) 8304 / 92379 39, info@knecht-ingenieure.de

1. Úvod
Trh s polystyrénem mají v Rusku rozdělený jeho výrobci. Konkurence je velmi silná a
pro výrobce je těžké svůj podíl na trhu, resp. objem výroby podstatněji zvýšit. Vedení
největšího výrobce polystyrénu v Rusku, firmy ZAO Mosstroj-31, rozhodlo, že pro
zvýšení obratu musí firma v oblasti Moskvy vybudovat vzorový pasivní dům. Propo-
čet firmy ZAO Mosstroj je jednoduchý: místo cca 100mm polystyrénu (podle moskev-
ských stavebních norem) izolace cca 300 mm, tzn. 3x větší obrat a zisk.
Na pozemku jednoho závodu firmy Mosstroj-31 ve městě Voskresensk, část Ratmi-
rovo, v Moskevské oblasti poblíž řeky Moskvy, byla naplánována modernizace stáva-
jícího objektu ve standardu pasivního domu pro pozdější využití jako hotel pro inže-
nýry a dělníky ve směnném provozu. Revizi stavby a statiky i předběžné architekto-
nické plány zajistila firma Luwoge-consult (dceřiná společnost BASF). Za studii vět-
rání a vytápění zodpovídala firma Knecht Ingenieure GmbH. Vnější plášť a výpočty
tepelných mostů provedl Institut pro pasivní dům v Darmstadtu spolu s Alexandrem
Elochovem. Vedoucím projektu byl jmenován Alexandr Elochov.

2. Architektura. Zvláštní klimatické podmínky
Čtyřpodlažní budovu tvoří konstrukce z betonových prefabrikátů. Rozteč sloupů mi-
mo schodiště je 6 m, vnější stěny tvoří 350mm desky ze sintrového pórobetonu, výš-
ka podlaží je 3,3 m. Celkové rozměry budovy jsou 12 Ń… 36 m. Severní část je pod-
sklepená, sklep byl plánovaný jako betonový bunkr, jeho strop je 1 m pod úrovní pod-
lahy přízemí.




Obr. 1: Jižní a východní fasády Obr. 2: Interiér




183
PASIVNÍ DOMY 2008

Objekt nemá klasickou orientaci, azimut byl pootočen o +19 °. Obestavěný objem je
5.022 m3, referenční energetická plocha cca 1.630 m2.




Obr. 3: Podélný řez Obr. 4: Půdorys přízemí

Stávající objekt byl velmi špatně izolovaný: součinitel prostupu tepla vnější stěny byl
cca 0,82 W/(m2K), střechy cca 2,25 W/(m2K) (stávající vrstva minerální vlny byla veli-
ce tenká a zcela provlhlá), podlahy v přízemí 3,9 W/(m2K). Také okna měla velice
špatné hodnoty U: UW = 2,6 W/(m2K). Specifická spotřeba topného tepla objektu před
modernizací s ohledem na vysoké interní tepelné zisky – vypočítaná podle PHPP-
2007 – činila cca 251 kWh/( m2a). To znamená 25 l topného oleje na čtvereční metr
obytné plochy ročně.
S pomocí pracovníků Institutu pro pasivní dům byla zjištěna a ověřena správná kli-
matická data, tzn. venkovní teploty a sluneční osvit vodorovných i svislých ploch
z hlavních světových stran. Klimatické údaje pro otopné zatížení Institut pro pasivní
dům stanovil dynamickou simulací objektu.




Obr. 6: Sluneční osvit, kWh/m2.měsíc
Obr. 5: Venkovní teplota, °C

3. Optimalizace pláště budovy

3.1. Zateplení
V přízemí nebyla základová deska, pouze velmi nekvalitní cementový potěr, který se
musel odstranit. Prefabrikovaná železobetonová konstrukce poskytovala dobrou pří-
ležitost opatřit celou budovu kolem dokola vnějším zateplením, včetně prostoru mezi
podlahou přízemí a podložím (včetně schodiště do sklepa).



184
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Tepelná izolace vnějších stěn byla provedena z 300 mm Neoporu (+ cca 20 mm vy-
rovnávací vrstvy). Použití Neoporu má v Rusku v současné době již atest, např. pro
objemovou hmotnost cca 18-20 kg/m2 a vlhké moskevské klima však má součinitel
tepelné vodivosti λ = 0,037-0,038 (W/mK). Aby se minimalizoval vliv bodových tepel-
ných mostů, byly pro upevnění izolace použity kotvy z plastu armovaného skleněným
vláknem.
Vnější stěna (Rsi = 0,13; Rsa = 0,04 [m2K/W])
součinitel prostupu tepla (W/m2K)
vrstva λ, (W/mK) tloušťka, mm
vnitřní omítka 0,35 10
683 0,102
deska z pórobetonu 0,35 350
Neopor 0,037 320
vnější omítka 0,7 3




Obr. 7, 8, 9: Zateplení vnější stěny, Neopor cca 320 mm

Na střeše byla položena venkovní izolace z cca 450mm polystyrénu. Stávající zcela
provlhlé zateplení muselo být odstraněno.
Střecha(Rsi = 0,10; Rsa = 0,04 [m2K/W])
součinitel prostupu tepla (W/m2K)
vrstva λ, (W/mK) tloušťka, mm
betonový strop 2,1 220
betonová vyrovnávací vrstva 2,1 50
0,085
776
pásová krytina, 1 vrstva 0,1 8
polystyrén PS30 0,040 450
betonový potěr 2,1 40
pásová krytina, 1 vrstva 0,1 4*2




Obr. 10, 11, 12: Zateplení střechy, polystyrén cca 450 mm

Pro vnější stěnu hraničící s terénem byl vypočítaný součinitel prostupu tepla pro -
0.450 m až -2.000 m = 0,10 (W/m2K) a pro -2.000 m až -4.900 m = 0,147 W/m2K, pro
podlahu v přízemí = 0,134 W/m2K. Vnější zdi pod úrovní terénu byly zatepleny izolací
XPS s λ= 0,031 W/mK.

185
PASIVNÍ DOMY 2008

3.2. Okna
Hlavním úkolem projektantů bylo vyhledat veškeré stavební komponenty ve standar-
du pasivního domu pokud možno v Rusku. Naštěstí měla firma Veka již na skladě
v Rusku okenní profily TopLine Plus, certifikované Institutem pro pasivní dům. Souči-
nitel prostupu tepla okenních rámů činí podle certifikátu 0,73 W/m2K. Na zasklení
bylo předepsáno trojité tepelně izolační sklo Low-E s distančními vložkami 'Swisspa-
cer V', g = 52% a Ug = 0,58 W/m2K. V Institutu pro pasivní dům byly podrobně ověře-
ny dvě montážní situace. První – okno se montuje do 300 mm silného vrstveného
zateplovacího systému zevně před zdivo pomocí ocelových desek, druhá – část rá-
mu se opírá o panel z pórobetonu. Obě situace byly propočítány programem Bisko.
Dále se použil vypočtený celkový součinitel prostupu tepla pro okna v první variantě
Uw,eff 1 = 0,71 W/m2K.




Obr. 13, 14: Model (vlevo) a izotermická mapa (vpravo) montážní situace

3.3. Tepelné mosty
Nejdůležitější bylo naplánovat detaily s co nejmenšími tepelnými mosty, aby koefici-
ent ztráty tepla byl ĎĐ° ≤ 0,01 W/mK. V zóně atiky bylo vypočteno a naplánováno ĎĐ° =
-0,022 W/mK, v oblasti vnější stěny/základové desky bez opěr ĎĐ° = -0,020 W/mK.
Minimální povrchová teplota na vnitřní straně pro tyto tepelné mosty při vnitřní teplotě
+20°Đˇ byla vypočtena na +18,7°Đˇ při venkovní teplotě -10°Đˇ a +18,1°Đˇ při venkovní
teplotě -30 °Đˇ.




Obr. 15, 16: Tepelné mosty: Oblast atiky (vlevo) a vnější stěny/základové desky bez opěr (vpravo)

Jeden z největších problémů s velkými tepelnými mosty představuje oblast základů
prefabrikovaných sloupů proti podloží, základy nosné stěny (nebo základy cihlové
stěny) proti podloží, základy vnější stěny schodiště proti podloží a stěna schodiště
proti stropu sklepa. Všechny tyto detaily byly naplánovány tak, aby minimální povr-
chová teplota na vnitřní straně byla vyšší než +15°Đˇ.

186
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU




Obr. 17, 18: Bodové tepelné mosty: vnější stěna/základová deska s opěrou (vlevo) a vnější stě-
na/základová deska s opěrou v koutě (vpravo)

4. Technické zařízení budovy

4.1. Topení
Otopné zatížení budovy podle PHPP s ohledem na místní klimatické podmínky a
existující tepelné mosty a data budovy činí 19,62 kW neboli 12,0 W/m². Po dohodě
se zadavatelem a rešerších v místě dostupných produktů se teplo získává pomocí
solankového tepelného čerpadla. Kvůli požadované redundanci výroby tepla se navíc
instaluje kotel na topný olej. Dimenzování výroby tepla proběhlo s ohledem na pří-
pravu TUV s navýšením vypočteného otopného zatížení o 16,0 kW.
Z toho vyplývá následující konstelace výroby tepla:
• tepelné čerpadlo 35 kW
• kotel na topný olej 35 kW




Obr. 19 Schéma výroby tepla

Výroba tepla je umístěna v suterénu. V bývalém bunkru byla vytvořena nová kotelna,
zateplená ve standardu pasivního domu a oddělená od studeného sklepa. Díky výše
uvedenému tepelně technickému oddělení vede topné potrubí výhradně uvnitř teplé-
ho pláště budovy.
Distribuce tepla probíhá v podvěšených stropech chodeb. Z těchto mezistropů vedou
přípojky do topných ploch v místnostech. Jako topné plochy byly realizovány lokálně


187
PASIVNÍ DOMY 2008

dostupné standardní radiátory. Topné plochy jsou dimenzovány na nízkou úroveň
teploty odpovídající tepelnému čerpadlu.




Obr. 20 Distribuce tepla v budově

4.2. Větrání
Vzhledem k hotelové funkci objektu může obsazenost kolísat od 0 do 80 osob. Aby
se dalo na toto silné kolísání optimálně reagovat, instalují se do každého podlaží dvě
větrací jednotky s jmenovitým objemovým proudem od 400 mÂł/h do 700 mÂł/h. Ty za-
jišťují specifickou výměnu vzduchu 0,4 – 0,6 1h nebo podle počtu osob cca 30 mÂł/hP.
Jako větrací jednotky jsou použita lokálně dostupná zařízení vhodná pro pasivní
dům.




Obr. 21 Instalace větrání v budově

Venkovní vzduch se do jednotlivých poschodí nasává přes vnější fasádu a odpadní
vzduch se zase přes fasádu vyfukuje. Pro nasátý vnější vzduch je na každé větrací
jednotce instalovaný solankový odmrazovač. Větrací jednotky jsou umístěny ve
zvláštní technické místnosti uprostřed budovy. Distribuce přiváděného a odváděného
vzduchu z technické místnosti do obytných prostor je vedena v podvěšených me-
zistropech na chodbách. Přiváděný vzduch se induktivně vede do větraných zón a
odsává se v zónách odpadního vzduchu.




188
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

4.3. Teplá voda/splašky
Příprava TUV probíhá v systému čerstvé vody, instalovaném v technické místnosti
v suterénu. Distribuce teplé a studené vody vede souběžně s rozvodem topení
z technické místnosti do podvěšených stropů v podlažích a odtud do sanitárních
místností. Jako sanitární armatury a zařizovací předměty jsou použity lokálně do-
stupné úsporné armatury a sanitární keramika.
Odvádění splašků vede vertikálně vratným potrubím pod základovou desku. Vzhle-
dem k tomu, že původní základová deska byla v objektu zcela odstraněná, mohlo se
pod novou základovou desku položit nové podzemní potrubí a splašky odvést
z budovy pod zateplením vnějších stěn.

5. Shrnutí a závěry
Specifická spotřeba topného tepla pasivního domu Ratmirovo, stanovená podle pro-
jektového balíčku pro pasivní dům, činí cca 12 kWh/(m2a). Celková spotřeba primární
energie pro všechny funkce (topení, TUV a elektřina) je 142 kWh/(m2a). V tomto spe-
ciálním případě jsou kriteria pasivního domu splněna navzdory překročení spotřeby
primární energie, protože tu je vysoká celodenní obsazenost (počet osob na čtvereč-
ní metr) celkem cca 80 osobami.




Tabulka 1: Ukazatele z PHPP-2007 vztažené na referenční energetickou plochu

Pasivní dům Ratmirovo ukazuje, že pasivní domy lze budovat také – nebo – právě –
v klimaticky extrémních regionech, jako je Rusko. Jednu z největších výzev při plá-
nování a realizaci představuje lokální dostupnost komponentů vhodných pro pasivní
dům, resp. jejich vyhledání.
Další výzvou je budování povědomí, školení a osvěta u místních řemeslníků, pokud
jde o speciální požadavky na zhotovování pasivního domu, a také neustálá kontrola
kvality provedených stavebních prací.




189
PASIVNÍ DOMY 2008

Faktor 10 Modernisierung – Neuschwansteinblick
Dipl.-Ing. (FH) Monika Burger / Dipl.-Ing. Thomas Knecht
Knecht Ingenieure GmbH, Im Öschle 10, D-87499 Wildpoldsried
Tel. (+49) 8304 / 92379 30, Fax (+49) 8304 / 92379 39, info@knecht-ingenieure.de

1. Die Faktor 10 Modernisierung
Die Faktor 10 Modernisierung stellt das Äquivalent im Bereich der Gebäudemoderni-
sierung zum Passivhausstandard im Neubau dar. Hierbei wird im Wesentlichen auf
Erkenntnisse und Komponenten aus dem Passivhausneubau zurückgegriffen. Da an
der bestehenden Gebäudegeometrie und dem Gebäudestandort nur bedingt etwas
verändert werden kann müssen die veränderbaren Bereiche umso konsequenter
ausgeführt werden. „Die technischen Anforderungen sind erstaunlich einfach: Gute
Dämmung von Wand (180 – 300 mm), Dach (200 – 350 mm) und Grund (100 – 200
mm), dazu hochwärmedämmende Fenster (Uw< 0,8) sowie der Einsatz von Kom-
fortlüftung mit Wärmerückgewinnung und Qualitätssicherung unter anderem durch
Wärmebrückenoptimierung sowie Sichern von Luft- und Winddichtheit“ [Schulze Da-
rup 2004]. Die o.g. Maßnahmen führen üblicherweise zu spezifischen Jahresheize-
nergieverbräuchen nach der Modernisierung zwischen 20 und 40 kWh/m²a nach
PHPP. Je nach Gebäudegeometrie und Standort sind auch Werte unter 15 kWh/m²a,
d.h. im Bereich des Passivhausstandards, möglich. Bedenkt man hierbei, dass die
Gebäude vor der Modernisierung über Verbrauchswerte von 100 – 500 kWh/m²a ver-
fügen, wird das Potential der Faktor 10 Modernisierung offensichtlich. Zusätzlich soll-
te beachtet werden, dass durch die Modernisierung Abriss, Entsorgung sowie etwai-
ge Ersatzbaumaßnahmen größtenteils vermieden werden und so weitere Energiee-
insparungen schon in der Herstellung möglich sind. Die vorhandenen Gebäudere-
sourcen in energetisch optimiertem Zustand zu nutzen anstatt neue Objekte zu ers-
tellen sollte daher als Ziel definiert werden.

2. Qualitätssicherung – Beispiel: Winddichtigkeit
Die Qualität der Ausführung und damit meist auch der Erfolg der Maßnahme wird
schon im Planungsstadium festgelegt. Da diese später in der Ausführung nicht oder
nur noch unter großem Aufwand optimiert werden kann, muss hier entsprechend
sorgfältig vorgegangen werden. Hierzu werden sämtliche Maßnahmen im integralen
Planungsteam abgestimmt und die Erfahrungen der verschiedenen Fachleute in die
Planung integriert. Dies soll am Beispiel der Winddichtigkeit ausgeführt werden: Der
Zielwert (n50-Wert) wird zu Beginn des Planungsstadiums fixiert (optimal <0,6, mini-
mal <1,50 1/h). In den weiteren Planungsschritten wird die Winddichtigkeit geplant,
d.h. als Ergebnis aus diesem Prozess müssen Grundrisse und Schnitte vorliegen, in
welchen die Winddichtigkeitsebene als ununterbrochene Linie dargestellt ist. Eben-
falls müssen Details der verschiedenen Bauteile existieren, in welchen die Winddich-
tigkeitsebene aufgeführt und der Anschluss an die anderen Bauteile dargestellt ist
(siehe Bild 2). Die teilweise getroffene Aussage „die Winddichtigkeit verläuft dort wo

190
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

die Wärmedämmung verläuft“ ohne genaue planerische Darstellung genügt nicht und
lässt auf eine fehlende Planung schließen! Die Winddichtigkeitsebene muss im Pla-
nungsstadium fixiert, dargestellt sowie allen Planungs- und Ausführungsbeteiligten
zur Verfügung gestellt und mit diesen besprochen werden. Während und nach Ab-
schluss der Bautätigkeiten muss die Qualität der ausgeführten Maßnahmen von zerti-
fizierten unabhängigen Stellen überprüft werden (Blower-Door-Test).

3. Lüftungstechnik in der Geschosswohnungsmodernisierung
Bei der Ausführung der notwendigen Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung
(WRG) ohne zusätzliche Heizfunktion gibt es neben den unzähligen Zwischen- und
Nebenvarianten im Wesentlichen zwei Varianten: 1. die dezentrale Lüftung mit WRG
und 2. die zentrale Lüftung mit WRG. Beide Varianten verfügen über passivhaus-
taugliche Lüftungsgeräte (zertifizierte Wärmebereitstellung > 75 %, Elektroeffizienz <
45 Wh/mÂł/h - Gleichstromventilatoren etc.), sorgfältig geplante Zu- und Abluftleitun-
gen sowie induktive, zug- und geräuscharme Zulufteinbringung in die Aufenthaltsbe-
reichen. Die beiden Varianten unterscheiden sich jedoch in der unterschiedlichen
Lage der Lüftungsgeräte zentral/dezentral. Wesentliche Entscheidungskriterien sind
der gewünschte oder nicht gewünschte Eingriff der Nutzer auf die Regelung der
Lüftungsanlagen sowie die notwendige bzw. weniger notwendige Zugänglichkeit der
Lüftungsgeräte zu Wartungszwecken. Ebenfalls müssen die Belange des Brandschu-
tzes in die Überlegungen mit einbezogen werden. Je nach Projektspezifischen An-
forderungen werden die jeweiligen Vor- und Nachteile abgewogen.




Bild 1 Ansicht Neuschwansteinblick Bild 2 Lüftungsgerät mit WRG

4. Modernisierung Haus – Neuschwansteinblick

4.1. Gebäude – 4 Wohnungen, 4 Geschosse, 4 Kamine
Das im Jahr 1902 erstellte Gebäude in der König Ludwig Promenade 8 in D – 87629
Füssen verfügt über einen wunderschönen direkten Blick auf das Schloss Neu-
schwanstein, wodurch wir uns zur Namensgebung veranlasst sahen. Im frei stehen-

191
PASIVNÍ DOMY 2008

den Mehrfamilienhaus befinden sich vier Wohneinheiten auf vier Geschossen,
welche zum Beginn der Modernisierungsmaßnahme im Sommer 2006 sowie
während der kompletten Baumaßnahme vollständig bewohnt waren (eine Mieterin
hochschwanger!). Das beheizte Gebäudevolumen beträgt ca. 1473 mÂł, die Gebäu-
denutzfläche nach ENEV 471 m². Die Gebäudehülle war dem Baujahr entsprechend
vor der Modernisierung in energetisch sehr schlechtem Zustand. Die Wohnung im
EG wurde mittels Nachtspeicheröfen und die anderen drei Wohnungen mittels de-
zentraler Öleinzelöfen beheizt. Die Öleinzelöfen wurden von einer zentralen Ölver-
sorgung im KG versorgt. Die Warmwasserbereitung erfolgte dezentral mittels Elektro-
Durchlauferhitzern. Der Primärenergiebedarf des Gebäudes beträgt vor der Moderni-
sierung ca. 485 kWh/m²a. Ziel der Modernisierung war das Gebäude auf einen Pri-
märenergiebedarf unter 40 kWh/m²a zu optimieren.

4.2. Planung – Faktor 10 Modernisierung
In der Planungsphase wurden die zusätzlich auf den Bestand aufzubringenden
Wärmedämmstärken wie folgt festgelegt: Wand (20 cm, U = 0,15/0,16/0,17 W/m²k),
Dach (20 cm, U = 0,15/0,17 W/m²k) und Kellerdecke von unten (20 cm, U = 0,16
W/m²k).




Bild 3 Aussenwanddämmung 20 cm Bild 4: Aufdachdämmung 20 cm

Für die bestehenden Fenster wurde der Austausch gegen Fenster mit 3-Scheiben-
Wärmeschutzverglasung (3/0,6/2,2) vorgesehen. Die Winddichtigkeitsebene wurde
von der Architektin Monika Burger mit dem Planungsteam besprochen und in separa-
ten Plänen fixiert. Diese Winddichtigkeits-Pläne dienten in der Ausführungsphase als
wichtige Grundlage für die Anleitung der jeweiligen Handwerker.




192
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU




Bild 5 Detail Traufübergang, Dämmung Bild 6: Detail Dampfsperre

Die Beheizung der Wohnungen wurde intensiv diskutiert: Die zu Beginn bevorzugte
Variante sah die Ausführung dezentraler Wärmepumpenkompaktaggregate zur
Lüftung und Beheizung jeder Wohnung vor. Letztendlich wurde jedoch eine Variante
mit zentraler Pelletheizung, Ventilkompaktheizkörpern in den Wohnungen, zentraler
Warmwasserbereitung für sämtliche Wohnungen und ein zentrales Lüftungsgerät mit
Erschließung der Wohnungen über Abstellkammern im Treppenhaus ausgewählt.
Lüftungstechnisch werden die Wohnungen vom Treppenhaus aus über Brandschu-
tzklappen zu den Wohnungen hin erschlossen. In den Wohnungen werden die ent-
sprechenden Telefonie-Schalldämpfer in der Verteilung im Flur installiert.




Bild 7 Telefonie-Schalldämpfer im Flur zur Wohnungseinheit

Jede Wohnung bekommt einen Umschalter für die Lüftungsanlage, womit die Mieter
zwischen Grundlüftung und Maximallüftung umschalten können. Die Umschaltung
von Grundlüftung auf Maximallüftung erfolgt mittels konstant und variabel Volumen-
stromregler in den Zu- und Abluftleitungen in den Abstellräumen. Die Lüftungsanlage
wird mit Konstantdruck gefahren, wodurch die Volumenströme den jeweiligen Erfor-
dernissen angepasst werden. Um die Mieter so wenig wie möglich zu belasten wur-
den die Heizkörperanbindeleitungen in der Außenwand unter der Wärmedämmung
eingeplant.

4.3. Realisierung und erste Betriebserfahrungen
Die Realisierung der geplanten Maßnahmen lief reibungslos. Lediglich die Lieferzeit
der Wärmedämmstoffe für Dach und Aussenwand beeinflusste den bis dahin nahezu
optimalen Bauablauf. Aufgrund der nicht unerheblichen Belastungen wurde die ho-

193
PASIVNÍ DOMY 2008

chschwangere Mieterin gegen Ende der Bauphase in eine Ferienwohnung umquar-
tiert.
Modernisierungen in bewohntem Zustand sind mit hohen Belastungen für die Mieter
verbunden. Daher müssen die Mieter frühzeitig über die jeweilig geplanten Maßna-
hmen informiert werden. Die Funktion der Lüftungsanlage und deren Bedienung (hier
Umschaltung Grundlüftung/Maximallüftung) sowie die Bedienung von Thermostatkö-
pfen etc. sind den meisten Mietern unbekannt. Hier hat sich bewährt den Mietern ei-
ne Nutzungsanleitung an die Hand zu geben und die Funktion des Gebäudes
anhand dieser Anleitung zu erläutern.




Bild 8 Wärmedämmverbundsystem angeliefert

5. Literatur
(1) Schulze, Darup, Dr. Burkhard Schulze Darup, Energetische Gebäudesanierung
mit Faktor 10, Projektbericht DBU-Projekt AZ 19208, 2004




194
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Modernizace s faktorem 10 – Neuschwansteinblick
Dipl.-Ing. (FH) Monika Burger / Dipl.-Ing. Thomas Knecht
Knecht Ingenieure GmbH, Im Öschle 10, D-87499 Wildpoldsried
Tel. (+49) 8304 / 92379 30, Fax (+49) 8304 / 92379 39, info@knecht-ingenieure.de

1. Modernizace s faktorem 10
Modernizace s faktorem 10 představuje v oblasti modernizace budov ekvivalent ke
standardu pasivního domu u novostaveb. V podstatě se zde využívají poznatky a
komponenty z novostaveb pasivních domů. Protože na stávající geometrii objektu a
jeho umístění lze něco měnit jen podmíněně, musí se tím důsledněji realizovat změ-
nitelné části. „Technické požadavky jsou překvapivě jednoduché: dobrá izolace stěn
(180 – 300 mm), střechy (200 – 350 mm) a podloží (100 – 200 mm), k tomu vysoce
tepelně izolující okna (Uw< 0,8), použití komfortního větrání s rekuperací tepla a za-
jištění kvality mj. optimalizací tepelných mostů a zajištěním vzduchotěsnosti“ [Schul-
ze Darup 2004]. Výše uvedená opatření vedou po modernizaci většinou ke specific-
kým ročním spotřebám topné energie mezi 20 a 40 kWh/m²a podle PHPP. Podle ge-
ometrie a umístění objektu jsou možné i hodnoty pod 15 kWh/m²a, tj. v pásmu stan-
dardu pasivního domu. Jestliže si při tom uvědomíme, že objekty před modernizací
mají hodnoty spotřeby 100 – 500 kWh/m²a, je potenciál modernizace s faktorem 10
očividný. Navíc by se mělo uvážit, že modernizací se lze do značné míry vyhnout
demolici, likvidaci a případně výstavbě náhradního objektu, takže jsou možné další
úspory energií již při výrobě. Jako cíl by se mělo definovat využívání existující zá-
stavby v energeticky optimalizovaném stavu místo výstavby nových objektů.

2. Zajištění kvality – příklad: vzduchotěsnost
Kvalita provedení a tím většinou i úspěšnost opatření se určuje již ve stádiu plánová-
ní. Protože později při provádění se dá optimalizovat jen stěží nebo jen s velkými ná-
klady, musí se zde postupovat s potřebnou pečlivostí. Veškerá opatření se musí při
plánování harmonizovat v integrálním projekčním týmu s využitím zkušeností různých
odborníků. Lze to doložit příkladem vzduchotěsnosti: na začátku plánování se pevně
stanoví cílová hodnota (hodnota n50: optimálně <0,6, minimálně <1,50 1/h).
V dalších plánovacích krocích se vzduchotěsnost vyprojektuje, tj. výsledkem z tohoto
procesu musí být půdorysy a řezy, v nichž je rovina vzduchotěsnosti zakreslena jako
nepřerušovaná čára. Existovat musí i detaily různých stavebních prvků s provedením
roviny vzduchotěsnosti a napojením na jiné prvky (viz obr. 2). Někdy zastávaný ná-
zor, že „vzduchotěsnost probíhá tudy, kudy vede tepelná izolace“, bez přesného za-
kreslení nestačí a lze z něho usuzovat na mezeru v plánech! Rovina vzduchotěsnosti
musí být ve stádiu plánování pevně stanovena, zakreslena, předložena a projednána
se všemi účastníky projektování i realizace. Během stavby a po jejím dokončení musí
kvalitu provedených opatření ověřit nezávislé certifikované pracoviště (blower-door-
test).


195
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Větrací technika při modernizaci bytů ve vícepodlažním domě
Při realizaci nezbytného komfortního větrání s rekuperací tepla (RT) bez přídavné
funkce topení existují kromě nesčetných vedlejších a odvozených variant v podstatě
varianty dvě: 1. decentrální větrání s RT a 2. centrální větrání s RT. Obě varianty
zahrnují větrací zařízení vhodné pro pasivní dům (certifikované ohřívání > 75 %,
elektrická efektivita < 45 Wh/mÂł/h – stejnosměrné ventilátory apod.), pečlivě naplá-
nované přívody a odvody vzduchu a induktivní přivádění vzduchu do pobytových
místností s nízkou hladinou hluku a průvanu. Obě varianty se však liší různou polo-
hou větracích jednotek – centrální/decentrální. Hlavními rozhodovacími kriterii je žá-
doucí nebo nežádoucí zasahování uživatelů do regulace větrání a více nebo méně
nezbytná přístupnost větracích jednotek kvůli údržbě. V úvahách se musí zohlednit i
požadavky požární ochrany. Podle specifických požadavků projektu se zvažují jed-
notlivé výhody a nevýhody.




Obr. 1 Pohled na Neuschwansteinblick Obr. 2 Větrací jednotka s RT

4. Modernizace domu Neuschwansteinblick

4.1. Objekt – 4 byty, 4 podlaží, 4 komíny
Budova v ulici König Ludwig Promenade 8 v obci Füssen, D – 87629, dokončená
v roce 1902, má nádhernou vyhlídku přímo na zámek Neuschwanstein, což nás ved-
lo k pojmenování projektu. Ve volně stojícím domě se nacházejí čtyři bytové jednotky
na čtyřech podlažích, všechny byly na začátku modernizačních opatření v létě 2006 i
během všech stavebních prací obývané (jedna z nájemnic ve vysokém stupni těho-
tenství!). Vytápěný objem budovy činí cca 1473 mÂł, užitná plocha budovy podle
ENEV 471 m². Plášť budovy odpovídal roku výstavby, před modernizací byl
v energeticky velmi špatném stavu. Byt v přízemí se vytápěl akumulačními kamny na
noční proud, ostatní tři byty decentrálními topidly na kapalné palivo. Tato topidla byla
zásobována centrálním rozvodem ze sklepa. TUV se připravovala decentrálně elek-
trickými průtokovými ohřívači. Spotřeba primární energie v budově před modernizací


196
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

činila cca 485 kWh/m²a. Cílem modernizace bylo optimalizovat objekt na spotřebu
primární energie pod 40 kWh/m²a.

4.2. Plánování modernizace s faktorem 10
V plánovací fázi byly stanoveny následující tloušťky dodatečného zateplení: stěna
(20 cm, U = 0,15/0,16/0,17 W/m²k), střecha (20 cm, U = 0,15/0,17 W/m²k) a strop
sklepa zespodu (20 cm, U = 0,16 W/m²k).




Obr. 3 Zateplení vnější stěny 20 cm Obr 4 Zateplení střechy 20 cm

U oken byla předepsána jejich výměna za okna s trojitými tepelně izolačními skly
(3/0,6/2,2). Rovinu vzduchotěsnosti architektka Monika Burger po projednání
s projektovým týmem zakreslila do zvláštních plánů. Tyto plány vzduchotěsnosti
sloužily v prováděcí fázi jako důležitý podklad pro jednotlivá řemesla.




Obr. 5 Detail vedení izolace u okapu Obr. 6 Detail parotěsné zábrany

Intenzivně se diskutovalo o vytápění bytů: první vybraná varianta předpokládala de-
centrální kompaktní agregáty s tepelným čerpadlem k větrání a vytápění jednotlivých
bytů. Nakonec však byla zvolena varianta s centrálním peletovým topením, kompakt-
ními ventilátorovými topidly v bytech, centrální přípravou TUV pro všechny byty a
centrální větrací jednotkou s napojením bytů přes odkládací komory na schodišti.
Větrací technika je vybavena požárními klapkami mezi schodištěm a byty. V bytech
jsou v chodbách na rozvodech nainstalovány příslušné tlumiče telefonického hluku.

197
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 7 Tlumič na chodbě k bytové jednotce Obr. 8 Dodání tepelné izolace

Každý byt dostane přepínač větrací jednotky, kterým mohou nájemníci přepínat mezi
základním a maximálním větráním. Přepínání ze základního větrání na maximální se
provádí konstantním a variabilním regulátorem objemového proudu na přívodním a
odvodním potrubí v komorách. Větrací jednotka pracuje s konstantním tlakem, kte-
rým se podle požadavků upravují objemové proudy. Kvůli co nejmenšímu obtěžování
nájemníků byly přípojky topidel projektovány na vnější stěně pod tepelnou izolací.

4.3. Realizace a první zkušenosti z provozu
Realizace plánovaných opatření proběhla hladce. Pouze dodací termíny tepelných
izolací pro střechu a vnější zdi ovlivnily do té doby téměř optimální průběh prací.
Vzhledem ke značnému zatížení se těhotná nájemnice na konci stavební fáze odstě-
hovala do rekreačního objektu.
Modernizace obydleného domu je spojena velkou zátěží pro nájemníky. Proto museli
být s dostatečným předstihem informováni o jednotlivých plánovaných opatřeních.
Většina nájemníků neznala funkci větracího zařízení a jeho obsluhu (zde přepínání
mezi základním a maximálním větráním) ani obsluhu termostatických hlavic apod.
Proto se osvědčilo dát nájemníkům do ruky návod k použití a vysvětlit jim podle něho
fungování budovy.

5. Literatur
(1) Schulze, Darup, Dr. Burkhard Schulze Darup, Energetische Gebäudesanierung
mit Faktor 10, Projektbericht DBU-Projekt AZ 19208, 2004




198
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Ganzheitliche und energetische Sanierung des
Bürogebäudes Werner-von-Siemens-Straße 41-43 in
Erlangen mit Passivhauskomponenten
Architekt Werner Haase
Julius-Echter-Str. 59, 97753 Karlstadt
Tel: 09353-9828-0, e-mail: info@arch-haase-karlstadt.de




für ForumPlus 2007

1. Forum+ - Erlangen

1.1. Ausgangssituation
Das Bürogebäude Werner-von-Siemens-Straße 41-43 wurde 1972 als Stahlbeton-
Fertigteilbau mit 5 cm Styropor-Innendämmung, Fensterbändern und Klimaanlage
errichtet. Es entsprach den damaligen Baustandards und Wirtschaftlichkeitsüberle-
gungen durch die niedrigen Energiepreise.




Vorher Realisierung




Nachher Nachher




199
PASIVNÍ DOMY 2008

Der Primärenergieaufwand betrug mehr als 600 kWh/m²/a für Klimatisierung und Be-
leuchtung. Die einzelnen Räume wurden durch Klimatruhen, die im Alu-Fensterband
ohne thermische Trennung integriert waren, beheizt und gekühlt.
Dabei gab es steuerungstechnische Überlagerungen, z. B. sprang im Sommer die
Heizung an, wenn die Klimaanlage zu stark kühlte. Die Haustechnik war weitgehend
verbraucht und es bestand bereits dadurch Sanierungsbedarf.
Der Stromverbrauch nahm ab den 90-er Jahren durch den Einzug der Computer-
technik extrem zu. Es musste eine zusätzliche Trafostation zur Abdeckung der Spit-
zenwerte installiert werden. Die zusätzlichen internen Wärmelasten wurden durch ca.
30 zusätzliche Kühlgeräte mit zusätzlichem Stromverbrauch „bekämpft“.

1.2. Ziele und Grundkonzept der Maßnahme
Die Fa. Daeschler entschied sich zu einer ganzheitlichen Gesamtplanung, mit dem
Ziel, ein zukunftsfähiges Bürogebäude ohne der üblichen Klimaanlage durch eine
Generalsanierung zu erhalten. Der Primärenergieaufwand sollte möglichst 100
kWh/m²/a einhalten, bei gleichzeitiger raumklimatischer Verbesserung, unter Berück-
sichtigung der hohen internen Wärmelasten. Hierbei sollte berücksichtigt werden,
dass flexible interne Nutzungen mit sich damit ändernden Wärmeeinträgen im Kon-
zept berücksichtigt werden müssen.

1.3. Durchführung und technische Einzelheiten
Das Architekturbüro Haase, Karlstadt, übernahm die Funktion des energetischen
Projektsteuerers. Über Simulationsberechnungen wurden energetische Vorgaben für
die notwendigen Dämmmaßnahmen ermittelt und die technischen Grenzen von
Flächenheizungen im Verhältnis zum Dämmwert aufgezeigt. Es wurden verschiede-
ne Dämmvarianten untersucht und die kritischen Sanierungsdetails bauphysikalisch
im Vorfeld berechnet und sowohl den Architekten als den Projektanten aufeinander
abgestimmt vorgegeben. Des weiteren wurde das grobe Energiekonzept – Dämmung
– Rückgewinnung – effiziente Energieverwendung vorgegeben.




Durch abgestimmte Planerbesprechungen mit allen Beteiligten wurde die Feinpla-
nung durch das beteiligte Architekturbüro Scherzer, Erlangen, erstellt. Die haustech-


200
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

nische Planung erfolgte durch das Büro Beck & Trommen, Erlangen. Die Gebäude-
leittechnik wurde durch die Klimakon GmbH, Karlstadt, erstellt.

1.4. Bauliche Maßnahmen
Die vorhandene Aluminium-Fenster-Fassade wurde entfernt und teilweise zuge-
mauert. Durch den Einbau von Holz-Alu-Fenstern, die wiederum als 2+1 Fenster-
Konstruktion mit integrierter Tageslichtlenkung ausgestattet sind, konnte der Gesamt-
U-Wert der Außenwand im Faktor 10 abgemindert werden. Die Klimaanlage wurde
durch eine Lüftungsanlage mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung ersetzt, ergänzt
durch Wandflächen- und Deckenflächenheizungen, die die Funktion Heizen und Küh-
len übernehmen. Dadurch können die Luftmengen auf das notwendige Maß zur
CO2-Reduktion vermindert werden. D.h. es werden nicht mehr ca. 250.000 mÂł/h
sondern nur ca. 20.000 mÂł/h Luft bewegt; dies erfordert weniger Ventilatorstromau-
fwand, geringere Rohrquerschnitte, weniger Lüftungswärmeverlust und weitgehende
Freiheit von Zuglufterscheinungen.
Zusätzlich gibt es eine hoch gedämmte Ringleitung zur Versorgung mit zusätzlicher
Kälte für individuell anschließbare Umluftkühlgeräte.
Ein Großteil des im Gebäude verwendeten Stromes wird durch eine eigene Blockhe-
izkraftwerksanlage hergestellt; die dabei anfallende Abwärme wird im Winter zum
Heizen und im Sommer über eine Absorptionskältemaschine zum Kühlen verwendet.
Dies wird unterstützt durch ein Pufferspeichersystem, welches aus Eisspeicher, Kalt-,
Warm- und Heißspeicher besteht. Diese Speicheranlage ist so ausgelegt, dass sie
sowohl die Kühlspitze im Sommer, als auch im Winter die Heizspitze, kapazität-
smäßig abdecken kann, ohne überdimenstionierte Erzeuger einsetzen zu müssen.
In der Steuerung sind Klimadatenvorhersagen integriert, die entsprechend der
zukünftigen Anforderung das Speichersystem verstärkt vorausschauend in Richtung
Wärme oder Kälte belädt. Dadurch werden Spitzen vermieden.
Des weiteren wird z. B. Nachts mit Nachtkühle der Kalt- und Eisspeicher beladen.
Dies erspart Stromverbrauch zu Spitzenzeiten, wenn alle „Klimaanlagen“ laufen und
es erhöht die Effizienz, da es sinnvoller ist, Kühle aus Nachtkühle, als aus Mittagshit-
ze zu gewinnen.
Des weiteren werden die unterschiedlichen Gebäudeaußenseiten entsprechend den
Himmelsrichtungen mit unterschiedlichen Heizkurven bzw. Vorlauftemperaturen be-
dient. Dadurch entstehen keine Temperaturgefälle zwischen warmer und kalter Geb-
äudeseite. Im Prinzip wird bereits das Problem bei der Entstehung bearbeitet und
nicht erst „ bekämpft“, wenn es eingetreten ist.
Beispiel:
Eine Kältemaschine im Nachtdauerbetrieb kann mit 10 kW Stromaufnahme über den
großen Kältespeicher den Einsatz einer analog arbeitenden Kältemaschine mit 100



201
PASIVNÍ DOMY 2008

kW Spitzenstrombedarf ersetzen. Dies führt zu niedrigerem Stromverbrauch bei Spit-
zenlasttarifvermeidung durch Lastverlagerung mit gleichzeitig hoher Effizienz.
Die Verteilung für Wärme und Kälte wird jeweils über Zortström – Verteilersysteme
mit möglichst geringem Widerstand gehandhabt, mit der Folge, dass die
Umwälzpumpen steuerbar sind und geringeren Stromverbrauch verursachen.
Ergänzt wird das Gesamtsystem durch eine 117 m² große PV-Anlage in der Dach-
fläche mit 15 kWp. Der dadurch gewonnene Strom verbessert die CO2-Bilanz.

1.5. Auswirkungen der Maßnahme
Die Nebenkosten wurden radikal gesenkt. Dies wurde erreicht, indem der Heizener-
gieaufwand durch Dämmmaßnahmen etwa halbiert werden konnte. Der verbleibende
Heizenergiebedarf wird durch die Lüftungsanlage mit hocheffizienter Wärmerüc-
kgewinnung in Verbindung mit internen Wärmegewinnen stark reduziert. Die verblei-
bende Energiemenge wird durch den Einsatz eines BHKW mit Eigenstromverwen-
dung und Integration der Abwärme zum Heizen und Kühlen hocheffizient verwendet,
wodurch der Primärenergieaufwand abgesenkt wird.




1.6. Derzeitiger Stand
Das Gebäude ist seit Ende 2007 bezogen. Die Anlagentechnik läuft und wird durch
ein Monitoring-Programm begleitet. Die Wärmedämmung der Hülle inkl. Fenster ist
gemäß Planung und Berechnung umgesetzt und aktiv. Im Bereich Gebäudetechnik
sind die einzelnen Komponenten im Betrieb, wobei das Zusammenspiel noch opti-
miert werden muss. Die Benutzer müssen verstärkt einbezogen werden, um ihre
Verhaltensweisen den technischen Möglichkeiten des Gebäudes anzupassen.




202
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Die Miete ist als „Warmmiete“ (inkl. Kühlaufwand) vereinbart. Das Unternehmen hat
damit sehr mutig und vorausschauend auf eigene Rechnung gehandelt, und kom-
menden rechtlichen Energiestandards weit vorausgegriffen.
Der Primärenergiebedarf wird um ca. 80 %, der CO2-Ausstoss um ca. 90 % redu-
ziert.




203
PASIVNÍ DOMY 2008



Gebäudenutzungsart Verwaltungsgebäude
Baujahr Gebäude 1972
Jahr der Sanierung 2006/2007
Geschosszahl 6-geschossig+2 Untergeschosse
NGF Gesamt: 11.475 m², davon gewerbl. NF: 7.946 m²

Energieversorgung Wärmepumpenstrom
PV-Anlage
Erdgas für BHKW u. AKM (Absorptionskältemaschine)
Erdgas für Spitzenkessel
Anlagentechnik Beheizung / Kühlung Blockheizkraftwerk
Eiswasser-Wärmepumpe
Absorptions-Flüssigkeitskühler
Rückkühlsystem mit freier Kühlung
Pufferspeichersystem
PV-Anlage
Regenwasser-Nutzung
Anlagentechnik Lüftung zentrales Lüftungsgerät mit hocheffizienter Wärmerückge-
winnung, adiabater Verdunstungskühlung und integrierter
Kälteanlage
personenbezogener Luftwechsel 30 mÂł/hP
Beleuchtungstechnik intelligentes Beleuchtungskonzept mit Tageslichtsteue-
rung/Präsenzmeldung

U-Wert Außenwand 0,17-0,19 W/m²K
U-Wert Dach 0,17-0,21 W/m²K
U-Wert Kellerdecke 0,24 W/m²K
Außenwand 20 cm PS-Dämmung WLG 040
Dach 20 cm PS-Hartschaum WLG 040
Kellerdecke 12 cm Kalzium-Silikat-Dämmplatten WLG 045
Fensterart und U-Wert Holz-Aluminium-Fenster im sog. 2+1-System mit integrier-
tem Sonnenschutz
U-Wert 1,0-1,30 W/m²K

Primärenergiebedarf 815.000 kWh/a entspricht ca. 100 kWh/m²a BG
Endenergiebedarf Heizung/WW 415.000 kWh/a
Endenergiebedarf Kühlen 215.000 kWh/a
Endenergiebedarf Lüftung 164.000 kWh/a
Endenergiebedarf Beleuchtung 315.000 kWh/a
Eigenstromerzeugung BHKW/PV -510.000 kWh/a

Investitionskosten KG 300+400
ca. 9,5 Mio EUR
jährliche Energiekosten noch kein vollständiger Jahresbetrieb ausgewertet



204
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Komplexní a energetická sanace kancelářského objektu ve
městě Erlangen, Werner-von-Siemens-Straße 41-43,
s využitím prvků pasivních domů
Architekt Werner Haase
Julius-Echter-Str. 59, 97753 Karlstadt
Tel: 09353-9828-0, e-mail: info@arch-haase-karlstadt.de

1. Fórum+ - Erlangen

1.1. Výchozí situace
Kancelářský objekt ve městě Erlangen, Werner-von-Siemens-Straße 41-43, byl v
roce 1972 postaven ze železobetonových prefabrikátů, s vnitřní tepelnou izolací ze
styroporu o tloušťce 5 cm, s pásy oken a klimatizací. Díky nízkým cenám energií spl-
ňovala tato budova tehdejší standardy výstavby i s ohledem na hospodárný provoz.
Spotřeba primární energie na klimatizaci a osvětlení představovala u této budovy
více než 600 kWh/m²/a. Jednotlivé místnosti byly vytápěny a ochlazovány pomocí
klimatizačních skříní, které byly bez jakéhokoli termického oddělení integrovány pří-
mo v pásu hliníkových oken.




Před Realizace




Potom Potom

V důsledku různých stavebně fyzikálních nedostatků se v objektu projevovaly tech-
nické problémy s regulací – např. v letních měsících docházelo k superpozici funkcí,


205
PASIVNÍ DOMY 2008

kdy při vysokém výkonu klimatizace naskakovalo topení. Celé technické zařízení bu-
dovy bylo ve špatném stavu, takže sanace objektu byla nezbytná.
Spotřeba elektrické energie se kvůli masivnímu rozšíření výpočetní techniky v 90.
letech výrazně zvýšila. Na pokrytí spotřebních špiček musela být dokonce instalová-
na další trafostanice. Tepelná zátěž vznikající v důsledku používání obrovského
množství techniky musela být „odbourávána“ nasazením dalších ca. 30 chladících
agregátů, které spotřebu energie dále navyšovaly.

1.2. Cíle a základní koncept naplánovaných opatření
Firma Daeschler se rozhodla pro komplexní projekt generální sanace objektu, jehož
cílem bylo zachování a budoucí provozování této kancelářské budovy i bez obvyklé
klimatizace, snížení spotřeby primární energie na 100 kWh/m²/a a celkové zlepšení
klimatu ve všech kancelářských prostorách, a to vše i přes vysokou tepelnou zátěž,
která zde vzniká použitím kancelářské techniky. V konceptu se kladl velký důraz i na
flexibilní využití vznikající tepelné zátěže pro interní provoz budovy.

1.3. Realizace a technické detaily
Funkci koordinátora projektu převzala architektonická kancelář Haase, Karlstadt.
S pomocí simulačních výpočtů se zjišťovaly základní energetické hodnoty pro tepel-
nou izolaci a určovaly technické hranice plošného vytápění v poměru k tepelně izo-
lační hodnotě. Přitom se prověřovaly různé varianty tepelné izolace a propočítávaly
všechny kritické detaily plánovaných sanačních opatření i po stránce stavebně fyzi-
kální. Zjištěné hodnoty pak byly předány architektům i projektantům. Kromě toho byl
navržen i hrubý energetický koncept: izolace + rekuperace + efektivní využívání
energie.




Detailní projekt na základě přesných údajů odsouhlasených všemi účastníky připravi-
la architektonická kancelář Scherzer, Erlangen. Projekt domovních instalaci vytvořila
projekční kancelář Beck & Trommen, Erlangen. Domovní rozvody zrealizovala spo-
lečnost Klimakon GmbH, Karlstadt.




206
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

1.4. Stavební zákroky
Stávající fasáda s hliníkovými okny byla odstraněna a částečně zazděna. Díky insta-
laci dřevo-hliníkových oken (systém 2+1) s integrovanou regulací denního světla, se
podařilo snížit celkovou hodnotu U (dříve hodnota k, tj. hodnota tepelné prostupnosti)
venkovní stěny o faktor 10. Původní klimatizace byla nahrazena větracím zařízením
s vysoce efektivní rekuperací tepla a doplněna o plošné vytápění ve stěnách a ve
stropech místností, s nímž lze místnosti vytápět i ochlazovat. Tím se podařilo zredu-
kovat množství vyměňovaného vzduchu jen na hodnotu, která je potřebná pro reduk-
ci CO2. Znamená to, že v budově již necirkuluje ca. 250.000 m3/h vzduchu, ale jen
ca. 20.000 m3/h. Současně se tak zredukovala spotřeba elektrické energie potřebné
pro ventilaci, zmenšily se průměry potrubí, snížily tepelné ztráty větráním a prakticky i
odstranily negativní vlivy průvanu způsobeného ventilací.
Navíc bylo nainstalováno tepelně izolované oběhové potrubí, které umožňuje napo-
jení dalších chladících jednotek pro individuální potřebu.
Velká část elektrické energie spotřebovávané v budově se vyrábí ve vlastní kogene-
rační jednotce (BHKW) – odpadní teplo, které takto vzniká, se v zimě využívá na vy-
tápění, v létě pak s pomocí absorpční chladící jednotky ke chlazení budovy. Zvlášť
pro tyto účely byl nainstalován systém zásobníků (pro chlazení i ohřev), který je di-
menzován tak, aby kapacitně pokrýval jak letní špičku pro ochlazování, tak i zimní
spotřebu pro vytápění bez nutnosti instalace předimenzovaných zdrojů tepla nebo
chlazení.
Do programu pro řízení a regulaci tohoto systému byly vloženy klimatické údaje,
s jejichž pomocí lze již předem reagovat na budoucí požadavek chlazení nebo ohře-
vu. Tím nedochází ke vzniku odběrových špiček.
Kromě toho se chladící zásobníky mohou např. přes noc ochlazovat studeným noč-
ním vzduchem. Snižuje se tak spotřeba elektrického proudu ve špičkách, kdy klimati-
zace běží na plné obrátky, a současně se zvyšuje efektivita celého zařízení, protože
je určitě výhodnější chladit vzduchem získaným z nočního chladu než z poledního
horka.
Navíc jsou všechny venkovní stěny budovy regulovány v závislosti na jejich nasmě-
rování do jednotlivých světových stran s pomocí rozdílných topných křivek a přívod-
ních teplot, čímž se zamezí vzniku teplotních spádů mezi teplou a studenou stranou
budovy. Znamená to, že problému se aktivně předchází a neřeší se až v okamžiku,
kdy se již projevuje v plné míře.
Příklad:
Chladící jednotka o příkonu 10 kW, která je provozována v trvalém nočním režimu,
může s pomocí velkého chladícího zásobníku zcela nahradit analogicky fungující
chladící jednotku s odběrem proudu ve špičce až 100 kW. Tím se ušetří spotřeba
drahé elektrické energie odebírané ve špičce (tarif pro odběr ve špičce) a současně
se i zvýší efektivita celého zařízení.

207
PASIVNÍ DOMY 2008

Teplo i chlad se po budově rozvádí s minimálním odporem pomocí systému Zort-
ström – takto lze snadno regulovat oběhová čerpadla a snížit celkovou spotřebu elek-
trické energie.
Celý systém je doplněn solárním zařízením o ploše 117 m2 a výkonu 15 kWp, které
je integrována v ploše střechy. Takto získaná elektrická energie zlepšuje i bilanci
CO2.

1.5. Výsledky těchto opatření
Díky výše uvedeným opatřením se podařilo radikálně snížit vedlejší náklady na pro-
voz této kancelářské budovy, protože použitá tepelná izolace zredukovala náklady na
topení zhruba o polovinu. K další úspoře tepelné energie došlo použitím ventilace
s vysoce efektivní rekuperací tepla, a také využitím interních tepelných zisků
z vnitřního vybavení budovy. Zbývající potřebná energie je díky kogenerační jednot-
ce (BHKW) vyrábějící elektřinu pro vlastní spotřebu, a díky využívání odpadního tep-
la na vytápění i chlazení, používána vysoce efektivně – podařilo se tak výrazně snížit
spotřebu primární energie.




1.6. Současný stav
Budova je v užívání od konce roku 2007. Všechna technická zařízení jsou v provozu,
jejich chod je monitorován pomocí speciálního programu. Tepelná izolace pláště bu-
dovy včetně oken byla zrealizována přesně podle projektu a v souladu
s provedenými výpočty. Technické vybavení budovy funguje podle plánu, nicméně
jednotlivé části tohoto zařízení musí být ještě vzájemně vyladěny. Kromě toho je nut-
né důkladně poučit uživatele o technických možnostech a požadavcích budovy, aby
své chování mohli těmto potřebám lépe přizpůsobit.



208
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

Nájemné bylo sjednáno jako „teplý nájem“ (včetně nákladů na chlazení). Tento krok
svědčí o odvaze a prozřetelnosti společnosti, která tak již předbíhá budoucím ener-
getickým standardům.
Spotřeba primární energie byla snížena o ca. 80 %, množství emisí CO2 dokonce o
ca. 90 %.




209
PASIVNÍ DOMY 2008



Způsob využívání budovy Správní a kancelářské budova
Rok výstavby budovy 1972
Rok sanace 2006/2007
Počet podlaží 6ti podlažní objekt + 2 podzemní podlaží
Celkem: 11.475 m2, z toho plocha pro podnikatelské účely:
Čistá podlahová plocha
7.946 m2

Zásobování energiemi elektrická energie dodávané tepelným čerpadlem
solární energie
zemní plyn pro kogenerační jednotku (BHKW) a absorpční
chladící jednotku (AKM)
zemní plyn pro kotel pokrývající špičky
Zařízení pro vytápění / chlazení objektu BHKW (kogenerační jednotka)
tepelné čerpadlo na přípravu ledové vody
absorpční kapalinový chladič
cirkulační chlazení s volným chlazením
systém zásobníků
solární zařízení
využívání dešťové vody
Zařízení pro větrání/ventilaci centrální klimajednotka pro efektivní využití odpadního
tepla (rekuperaci), adiabatické odpařovací chlazení a inte-
grovaná chladící jednotka
výměna vzduchu podle počtu osob: 30 mÂł/h+osobu
Osvětlení inteligentní koncept osvětlení s regulací denního světla a
hlášením přítomnosti osob
U-hodnota pro venkovní stěny 0,17-0,19 W/m²K
U-hodnota pro střechu 0,17-0,21 W/m²K
U-hodnota pro strop sklepa 0,24 W/m²K
Venkovní zdi 20 cm izolace PS, WLG 040
Střecha 20 cm izolace z tvrzeného PS, WLG 040
Strop ve sklepě 12 cm kalcium silikátové desky pro tepelnou izolaci, WLG
045
Druh oken a jejich U-hodnota hliníkovo-dřevěná okna, systém 2+1, s integrovanou proti-
sluneční ochranou
U-hodnota 1,0-1,30 W/m²K
Spotřeba primární energie 815.000 kWh/a, což odpovídá ca. 100 kWh/m²a na budovu
Spotřeba energie na topení/TUV 415.000 kWh/a
Spotřeba energie na chlazení 215.000 kWh/a
Spotřeba energie na větrání 164.000 kWh/a
Spotřeba energie na osvětlení 315.000 kWh/a
Vlastní výroba el. proudu (BHKW
/solární zařízení) -510.000 kWh/a
Investiční náklady KG 300+400, ca. 9,5 mil. EUR
Roční náklady na energii chybí vyhodnocení celoročního provozu budovy



210
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

SOLANOVA – Meilenstein für die energetische Sanierung
des osteuropäischen Plattenbaubestandes mit
Passivhausphilosophie
Dr. Tamás Csoknyai, Universität Budapest
Müegyetem rkp. 3., 1111 Budapest, Ungarn
Tel: +36 1 463 1399, e-mail: csoknyai@solanova.org
Dr. Andreas Hermelink, Ecofys Germany GmbH
Stralauer Platz 34, 10243 Berlin, Deutschland
Tel: +49 30 297 735 79-50, e-mail: a.hermelink@ecofys.com

1. SOLANOVA
SOLANOVA (Solar-supported, integrated eco-efficient renovation of large residential
buildings and heat-supply-systems) ist das erste von der Europäischen Kommission
geförderte “Ökogebäude”-Projekt in Osteuropa, mit dem Ziel, das Einparpotenzial in
einem großen Wohngebäude durch eine grundlegende energetische Sanierung wei-
testgehend auszuschöpfen. Durch Anwendung der Passivhausphilosophie in einem
Maße, welches nach einer zweijährigen Forschungsphase als technisch, sozial, öko-
nomisch und ökologisch optimal erachtet wurde, entstand im Sommer/Herbst 2005 in
der ungarischen Stadt Dunaújváros Europas erste sanierte „3-Liter-Platte“ – ein acht-
stöckiger Plattenbau mit Ladenetage und 42 Wohnungen. Sämtliche Wohnungen
sind von Eigentümern bewohnt, alle Baumaßnahmen erfolgten im bewohnten Zu-
stand. Es zeigte sich, dass die erzielte Wärmeeinsparung (Heizung, Warmwasser)
von mehr als 80 % die Basis ist, um in naher Zukunft wesentliche Teile der Energie-
nachfrage zu vernünftigen Kosten mit Solarenergie decken zu können.

2. Energiekonzept
Der Heizenergieverbrauch vor der Sanierung betrug ca. 220 kWh/(m2a). Als Zielwert
für den sanierten Zustand wurden 25 kWh/(m2a) für die Wohngeschosse und
60 kWh/(m2a) für die Ladenetage festgelegt, im Mittel für das gesamte Gebäude ent-
spricht dies ca. 30 kWh/(m2a). Entsprechend konnte die installierte Heizleistung von
136 W/m2 auf ca. 22 W/m2 gesenkt werden.

2.1. Gebäudehülle
Auf die Außenwände wurde ein Wärmedämmverbundsystem mit 16 cm starker Poly-
styroldämmung geklebt und gedübelt. Die Gefälledämmung auf dem Dach beträgt im
Schnitt 25 cm. Besonders beachtet wurde die weitgehende Vermeidung von Wär-
mebrücken: so wurden z. B. die Außenflächen der Fensterrahmen bündig mit der
alten Fassadenoberfläche eingebaut, um eine handwerklich nicht zu anspruchsvolle,
Wärmebrücken reduzierende Überdämmung der Blendrahmen zu ermöglichen.
Selbstklebende Folien sorgen für die Luftdichtigkeit der Fenster.



211
PASIVNÍ DOMY 2008

2.2. Gebäudetechnik
Die angestrebte Energieeinsparung machte auch den Einbau einer hoch effizienten
Wärmerückgewinnung für die verbrauchte Innenraumluft erforderlich. Sechs Varian-
ten wurden analysiert. Als insgesamt beste Lösung, vor allem wegen der sehr guten
Übertragbarkeit auf andere Projekte, stellte sich ein kleines Lüftungsgerät pro
Wohnung mit integriertem hoch effizienten Luft-Luft-Wärmetauscher und einem He-
izkörper in jedem Wohnraum heraus. Das nur 20 Zentimeter hohe Lüftungsgerät ist
in einer abgehängten Decke im Wohnungsflur untergebracht. Um unkontrollierte
Wärmeverluste zu minimieren wurden die Heizungssteigleitungen reduziert.

3. Ergebnisse
Seit Herbst 2005 ist SOLANOVA Realität. Abbildung 1 zeigt die realen Messwerte für
den Heizenergieverbrauch, d.h. für eine Innentemperatur von nahezu 25°C!
250

kWh/
m2a
225
200




150

-82% -91% -86%
100




50

41
32
21
0
VORHER 2005/06 2006/07 2007/08


Damit ist das SOLANOVA Gebäude das energieeffizienteste Gebäude in Ungarn:
Die relativ kleine thermische Solaranlage mit ca. 72 m2 deckt nun rund ein Viertel
des gesamten Energiebedarfs für Heizung und Warmwasser.
Bewohnerbefragungen nach der Sanierung ergaben sehr hohe Zufriedenheitswerte
im Winter und im Sommer. All dies wurde zu Nettokosten von ca. 240 €/m2 Wohn-
fläche erreicht. In SOLANOVA erfolgten Design, Umsetzung und Evaluierung der
Ergebnisse in einem internationalen Projektteam u.a. bestehend aus Universität Kas-
sel, Technische und Wirtschaftswissenschaftliche Universität Budapest, Internorm
International Fenster AG, Versorgungsbetriebe Dunaújváros (Ungarn), innovaTec
Energiesysteme GmbH sowie Passivhaus Institut Dr. Wolfgang Feist.
Als Anerkennung für die erbrachte Pionierleistung als „Leuchtturm“ für die beginnen-
de Sanierungswelle in Osteuropa wurde das Projekt mit dem Europäischen Solarpre-
is 2006, sowie dem Energy Globe Ungarn 2007 sowie dem 3. Preis beim Internatio-
nal Energy Globe 2007 in der Kategorie „Erde“ ausgezeichnet.

212
 3. REKONSTRUKCE PODLE ZÁSAD KONCEPTU PASIVNÍHO DOMU

SOLANOVA – milník na cestě energetické sanace
panelových domů ve východní Evropě v duchu filozofie
pasivních domů
Dr. Tamás Csoknyai, Universität Budapest
Müegyetem rkp. 3., 1111 Budapest, Ungarn
Tel: +36 1 463 1399, e-mail: csoknyai@solanova.org
Dr. Andreas Hermelink, Ecofys Germany GmbH
Stralauer Platz 34, 10243 Berlin, Deutschland
Tel: +49 30 297 735 79-50, e-mail: a.hermelink@ecofys.com

1. SOLANOVA
SOLANOVA (Solar-supported, integrated eco-efficient renovation of large residential
buildings and heat-supply-systems) je prvním projektem „ekobudovy“ ve východní
Evropě podporovaný Evropskou komisí, jehož cílem je využít maximálně všech
úsporných opatření, která se nabízí jako výsledek zásadní energetické sanace velké
obytné budovy. S použitím filozofie pasivních domů v měřítku, které je po dvou letech
výzkumů považované za optimální po stránce technické, sociální, ekonomické i eko-
logické, tak na přelomu léta a podzimu 2005 vznikl v maďarském městě Dunaújváros
první sanovaný „3litrový panelák“ v Evropě – osmipatrový panelový dům s obchody a
42 byty. Všechny byty byly jejich obyvateli obývány, takže veškeré stavební úpravy
se musely provádět za provozu. Ukázalo se, že dosažená tepelná úspora (na topení i
přípravu TUV) > 80% je dostatečná na to, aby se v blízké budoucnosti dal velký podíl
energie potřebné pro vytápění a ohřev vody pokrýt ze solárních zdrojů, a to
s přijatelnými náklady.

2. Energetický koncept
Před sanací budovy dosahovala spotřeba energie na topení ca. 220 kWh/(m2a). Cí-
lem bylo, aby byla po sanaci bytového domu byla dosažena hodnota jen
25 kWh/(m2a) pro obytná patra a 60 kWh/(m2a) pro obchodní zónu, což přepočteno
na průměrnou spotřebu celé budovy představovalo hodnotu ca. 30 kWh/(m2a). Takto
bylo možné snížit instalovaný výkon pro vytápění z původních 136 W/m2 na pouhých
ca. 22 W/m2 .

2.1. Plášť budovy
Na venkovní zdi budovy byl nalepen a pomocí hmoždinek připevněn systém tepelné
izolace ze 16 cm polystyrenu. Izolace na šikmé střeše má v průměru tloušťku 25 cm.
Při upevňování izolace se velká pozornost věnovala zamezení vzniku tepelných mos-
tů – proto byly vnější okenní rámy namontovány tak, aby lícovaly s původní plochou
fasády budovy, čímž se dosáhlo řemeslně jednoduchého zpracování tepelné izolace
s minimálním počtem tepelných mostů. Samolepící fólie zajišťuje vzduchotěsnost
oken.

213
PASIVNÍ DOMY 2008

2.2. Technické vybavení budovy
Požadované energetické úspory si vyžádaly instalaci zařízení pro zpětné získávání
tepla z odpadního vzduchu z vnitřku domu. Proto bylo analyzováno šest různých va-
riant. Jako nejlepší řešení – zejména kvůli možnosti bezproblémového využití i u ji-
ných projektů – se ukázalo použití malého klimapřístroje pro každý byt s integrova-
ným vysoce efektivním tepelným výměníkem typu vzduch-vzduch a radiátorem
v každé obytné místnosti. Klimapřístroj vysoký jen 20 cm je upevněn ve stropním
podhledu v chodbě bytu. Kvůli minimalizaci tepelných ztrát bylo také zredukováno
stupačkové potrubí.

3. Výsledky
250

kWh/
m2a
225
200




150

-82% -91% -86%
100




50

41
32
21
0
VORHER 2005/06 2006/07 2007/08

Od podzimu 2005 je SOLANOVA skutečností – na obr. 1 jsou zachyceny reálně na-
měřené hodnoty tepelné energie, která se spotřebovala na vytápění bytů na teplotu
téměř 25°C!
Tím se stal dům SOLANOVA energeticky nejefektivnější budovou v Maďarsku: rela-
tivně malé termické solární zařízení o ploše ca. 72 m2 pokrývá zhruba čtvrtinu celko-
vé spotřeby energie na topení a přípravu TUV.
Anketa provedená mezi obyvateli domu po jeho sanaci doložila vysokou míru jejich
spokojenosti jak v letním, tak i v zimním období. Celkové čisté náklady na tuto sanaci
představovaly ca. 240 €/m2 obytné plochy. Design, realizace a evaluace všech po-
znatků získaných v projektu budovy SOLANOVA je výsledkem společného úsilí me-
zinárodního projekčního týmu, jehož členy byli mimo jiné i zástupci Univerzity Kassel
a Technické a ekonomické univerzity v Budapešti, společnost Internorm International
Fenster AG, správce sítí Dunaújváros (Maďarsko), společnost innovaTec Energie-
systeme GmbH a institut Passivhaus Institut Dr. Wolfgang Feist.
Za tento vskutku průkopnický čin, který připravil cestupro další sanační záměry ve
východní Evropě, byl tento projekt vyznamenán Evropskou solární cenou 2006 a
maďarskou cenou Energy Globe 2007, a získal dokonce 3. místo v soutěži Internati-
onal Energy Globe 2007 v kategorii „Země“.



214
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ



Pasivní domy 2008
4. Pasivní stavby občanského vybavení
Ursula Schneider, Gregor Rauhs
energy BASE – Passivbürogebäude mit Schwerpunkt erneuerbare Energien und
Nutzerkomfort 216
energy BASE – pasivní administrativní budova s důrazem na obnovitelné energie a
uživatelský komfort 222
Ernst Michael Jordan
B² – das Null.Energie.Büro 228
B² – das Null.Energie.Büro: kancelář s nulovou spotřebou energie 234
Aleš Brotánek
Pasivní mateřská školka ve Slivenci 240
Ludwig Rongen
ZUKUNFTSWEISENDER STÄDTEBAU am Beispiel "Wohnquartier Obertor" in
Schmalkalden (Thüringen/Germany), CARITAS-HAUS Neuwerk –
Erfahrungsbericht aus dem ersten Altenpflegezentrum im Passivhausstandard in
Europa 245
PERSPEKTIVNÍ URBANISMUS na příkladu obytné čtvrti Obertor ve městě
Schmalkalden (Durynsko, Německo), CHARITNÍ DŮM v Neuwerku – zpráva o
zkušenostech z prvního evropského domova pro seniory ve standardu pasivního
domu 254
Kateřina Mertenová
Ukázky pasivního stavění v Horním Rakousku 262
Johannes Kislinger
Gute Luft macht Schule. Macht die Passivhaussanierung Schule? 264
Dobrý vzduch dělá školu – dělá školu i rekonstrukce na pasivní standard? 266




215
PASIVNÍ DOMY 2008

energy BASE – Passivbürogebäude mit Schwerpunkt
erneuerbare Energien und Nutzerkomfort
Arch. Dipl. Ing. Ursula Schneider, pos architekten ZT KG
Maria Treu Gasse 3, 1080 Wien
Tel:+43 1 409 52 65, e-mail: office@pos-architecture.com
Dipl. Ing. Gregor Rauhs, WWFF (Wiener Wirtschaftsförderungsfond)
Ebendorferstr. 2, 1010 Wien
Tel: +43 1 4000 86 591, e-mail: rauhs@wwff.gv
Auftraggeber:
WWFF Wiener Wirtschaftsförderungsfonds – Projektentwicklung
BGF: 11 700 m², Nutzfläche: 9200 m²,
Fertigstellung: 2008
Nettoherstellkosten: 12,6 Mio. Euro




1. Features
Die Büroimmobilie ENERGYbase verfolgt einen ganzheitlich nachhaltigen Ansatz:
Passivhausstandard, Betrieb mit 100% erneuerbaren Energien und höchsten Nutzer-
komfort. Die gefaltete Fassade als Solargenerator, solar cooling, Bauteilaktivierung,
Grundwassernutzung und die Luftbefeuchtung mit Pflanzen sind nur einige der Kom-
ponenten des ganzheitlichen Konzeptes.



216
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

2. Energieeffizienz
80% Energieeinsparung für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung und alle
Hilfsstrome verglichen mit einem Standardgebäude gleicher Größe, sowie eine CO2-
Emissionsverringerung von 200 Tonnen pro Jahr.

2.1. Passivhausstandard
Mit einem Heizenergiebedarf nach PHPP von nur knapp über 11 kWh/m2,a , und
einem Kühlenergiebedarf unter 15 kWh/m²,a ist energy base ein zertifiziertes Passi-
vhaus.

2.2. Beleuchtung
65% Energieeinsparung für Beleuchtung, da alle Aufenthaltsräume äußerst großzü-
gig mit Tageslicht versorgt sind. Die energetische Effizienz der Beleuchtung wurde
noch deutlich erhöht durch eine tageslichtabhängige Steuerung, präzise Definition
der Bereiche mit Arbeitsplatzanforderungen, spezielle (aus dem Kühlhausbau ent-
lehnte) Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Leuchten, und durch eigens di-
mensionierten Blend und Sonnenschutz.




2.3. Warmwasserbedarf
60% Energieeinsparung durch dezentrale Durchlauferhitzern der neuesten Generati-
on mit einer Begrenzung der Wassertemperatur auf 35°.

2.4. Gesamtbedarf
ENERGYbase verbraucht für Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung und Hilfsstrom
25 kWh/m² a an Endenergie, davon werden ca. 20% durch die gebäudeintegrierte
Photovoltaikanlage gedeckt. Aus dem Netz werden daher für den Betrieb des Geb-
äudes 20 kWh/m,²a Strom aus 100% Wasserkraft bezogen.

217
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Ökoeffizienz

3.1. Aussenwände Holzleichtbau
Die Aussenwände und das Dachgeschoss bestehen aus einer Holzleichtbaukon-
struktion. Man erreicht dadurch Passivhausstandard mit 31 Zentimeter Wandstärke,
wertvollen Nutzflächengewinn, geringen Primärenergieinhalt, vollständige Rückbau-
barkeit nach Stoffgruppen.

3.2. Sorgsamer Umgang mit dem Trinkwasser
Die Toilettenspülungen nicht mit Trinkwasser sondern mit Grundwasser betrieben.

3.3. Regenwasser
Alle Dachflächen sind begrünt und stehen damit als Regenwasserretentionsflächen
zur Verfügung, das Oberflächenwasser aller Freiflächen wird auf dem Grundstück
versickert.

4. 100% Regenerative Energien: Sonne und Grundwasser und
Wasserkraft als Energielieferanten
Um den Primärenergiebedarf so gering wie möglich zu halten, wird im ENERGYbase
zu 100% auf den Einsatz erneuerbarer Energieträger gesetzt.

4.1. Sonne
ENERGYbase nutzt die Kraft der Sonne 4 fach: 2mal passiv und 2mal aktiv




Die passiven thermisch solaren Gewinne werden direkt den Südräumen und indirekt
den Nordräumen zugeführt. Die spezielle Form der gefalteten Fassade bewirkt dabei,
dass diese Gewinne nur im Winter anfallen, im Sommer verschattet sich die Fassade
zunehmend selbst.



218
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

400 m² Photovoltaik-Anlage(ca. 46 kWpeak): Sie ist gebäudeintegriert an der Süd-
fassade und liefert jährlich rund 37.000 kWh Solarstrom.
solar cooling mit 285 m² thermischen Kollektoren. Sie werden für die Frischluft-
kühlung/entfeuchtung (solar cooling) und zur Heizungseinbindung verwendet.
Die spezielle Faltung der Südfassade ermöglicht maximale Energieerträge in den
solar aktiven und passiven Komponenten, im Sommer gewährt sie einen ausgeze-
ichneten baulichen Sonnenschutz.




4.2. Grundwasser
Restwärmebedarf und restlicher Kühlbedarf werden mit Grundwasser bereitgestellt,
der Wärmebedarf über eine Wärmepumpe, der Kühlbedarf direkt mittels Free-
Cooling, beides über die Bauteilaktivierung.

4.3. Wasserkraft
100% Netzstrom aus Wasserkraft deckt den gesamten restlichen Energiebedarf des
Gebäudes.

5. Höchste Qualität für den Nutzer

5.1. Thermische Behaglichkeit
Die Verteilung der Wärme und Kälte erfolgt über Bauteilaktivierung. Eine geringe
Über/unter temperatur ist ausreichend um das Gebäude ganzjährig höchst komforta-
bel zu temperieren.



219
PASIVNÍ DOMY 2008

5.2. Hygrischer Komfort durch Pflanzen/Feuchterückgewinnung im Winter,
Entfeuchtung im Sommer.
Die Befeuchtung der Zuluft im Winter erfolgt über große Pflanzenpufferräume mit 500
Pflanzen einer speziellen Art des Zyperngrases. Erstmals weltweit konnte eine stun-
denweise prognostizierte Befeuchtungsleistung jeder einzelnen Pflanze ins Haus-
technikkonzept eingebunden werden.

5.3. Optischer Komfort:
ENERGYbase besitzt auf der Südseite offene Gruppenbüros. Der physiologisch
wichtige Fernblick ist so innerhalb des Gebäudes möglich.
Auch die Mittelzonen des Gebäudes können so mit Tageslicht versorgt werden. Ge-
lochte Lamellen ermöglichen eine maximale Anpassung an die Tageslichtbedingun-
gen.




5.4. Luftqualität,Bauchemikalienmanagement:
Alle verwendeten Baustoffe wurden einer baubiologischen und bauchemischen Prü-
fung durch einen speziellen Konsulenten unterzogen um eine Innenraumluftqualität
höchster Stufe zu gewährleisten.

5.5. Nutzerkomfort- Nutzerinformation
In der Eingangshalle wird einem Monitor Energiedaten und Empfehlungen zum Nut-
zerverhalten bereitstellen.




220
4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ




221
PASIVNÍ DOMY 2008

energy BASE – pasivní administrativní budova s důrazem
na obnovitelné energie a uživatelský komfort
Arch. Dipl. Ing. Ursula Schneider, pos architekten ZT KG
Maria Treu Gasse 3, 1080 Wien
Tel:+43 1 409 52 65, e-mail: office@pos-architecture.com
Dipl. Ing. Gregor Rauhs, WWFF (Wiener Wirtschaftsförderungsfond)
Ebendorferstr. 2, 1010 Wien
Tel: +43 1 4000 86 591, e-mail: rauhs@wwff.gv
Zadavatel:
WWFF Wiener Wirtschaftsförderungsfonds – Projektentwicklung
(Vídeňský fond na podporu hospodářského rozvoje - projekce)
Půdorysná plocha: 11 700 m², užitná plocha: 9200 m²,
dokončení: 2008
čisté výrobní náklady: 12,6 mil. Euro




1. Charakteristika
Administrativní nemovitost ENERGYbase sleduje komplexně perspektivní koncepci:
standard pasivního domu, provoz ze 100% pokrytý z obnovitelných energií a s maxi-
málním uživatelským komfortem. Skládaná (lomená) fasáda jako solární generátor,
solární chlazení, aktivní stavební konstrukce, využití spodní vody a zvlhčování vzdu-
chu pomocí rostlin jsou jen některé z komponentů celkové koncepce.

222
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

2. Energetická účinnost
80% úspory energie na vytápění, chlazení, větrání a osvětlení a všechny pomocné
energie vyrobené elektřinou v porovnání se standardní budovou stejné velikosti a
rovněž snižení emisí CO2 o 200 tun za rok.

2.1. Standard pasivního domu
S měrnou potřebou energie na vytápění podle programu PHPP ve výši těsně přes
pouhých 11 kWh/m2.a a spotřebou energie na chlazení do 15 kWh/m².a je Energy
base certifikovaným pasivním domem.

2.2. Osvětlení
65% úspory energie na osvětlení, protože pro všechny pobytové místnosti je velmi
velkoryse zabezpečen přívod denního světla. Energetická účinnost osvětlení byla
navíc výrazně zvýšena díky systému řízenému v závislosti na denním světle, precizní
definici zón s požadavky specifickými pro pracoviště, speciálním opatřením (převza-
tým z výstavby chladíren) pro zvýšení účinnosti osvětlovacích těles a speciálně di-
menzovanému zaclonění a protisluneční ochraně.




2.3. Spotřeba teplé vody
60% úspory energie použitím decentrálních průtokových ohřívačů nejnovější genera-
ce s omezením teploty vody na 35°.

2.4. Celková spotřeba
ENERGYbase potřebuje na vytápění, chlazení, větrání, osvětlení a pomocnou elek-
třinu celkovou energii ve výši 25 kWh/m². a, z toho pokryje cca 20% fotovoltaický sys-
tém integrovaný ve stavbě. Ze sítě se proto bude odebírat na provoz budovy 20
kWh/m².a elektřiny pokryté ze 100% vodní energií.

223
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Ekologická účinnost

3.1. Vnější stěny jako lehká dřevostavba
Vnější stěny a podkroví sestávají z lehké dřevěné konstrukce. Tím lze dosáhnout
standardu pasivního domu s tloušťkou stěny 31 cm, cenného zvýšení užitné plochy,
snížení vynaložené primární energie (obsah PE), úplné zpětné demontovatelnosti
podle skupin materiálů.

3.2. Obezřetné hospodaření s pitnou vodou
Splachování na WC nepoužívá pitnou, nýbrž spodní vodu.

3.3. Dešťová voda
Všechny střešní plochy jsou ozeleněné a tím jsou k dispozici jako plochy pro zadrže-
ní dešťové vody, povrchové vody ze všech volných ploch se vsakují na pozemku.

4. 100% regenerativní energie: slunce, spodní voda a vodní ener-
gie jako dodavatelé energie
Aby bylo možno udržet potřebu primární energie pokud možno minimální, sází se ve
stavbě ENERGYbase ze 100% na použití obnovitelných energonositelů.

4.1. Slunce
ENERGYbase využívá energii slunce čtyřikrát: dvakrát pasivně a dvakrát aktivně




Pasivní tepelné zisky ze slunečního záření se přivádějí přímo do jižních místností a
nepřímo do severních místností. Speciální tvar skládané fasády přitom způsobuje, že
tyto zisky vznikají jen v zimě, v létě se fasáda samočinně postupně zastíní.
Fotovoltaický systém o ploše 400 m² (cca 46 kWpeak): je integrován ve stavbě na
jižní fasádě a ročně dodává kolem 37.000 kWh solární elektřiny.



224
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Solární chladicí systém s tepelnými kolektory o ploše 285 m². Používají se pro chla-
zení a odvlhčování čerstvého vzduchu (solární chlazení) a k zajištění návaznosti na
vytápění.
Speciální skládaný tvar jižní fasády umožňuje maximální energetický přínos solárních
aktivních i pasivních komponentů, v létě zaručuje vynikající stavební protisluneční
ochranu.




4.2. Spodní voda
Potřeba zbytkového tepla a zbývající potřeba energie na chlazení se pokrývá pomocí
spodní vody, potřeba tepla se pokrývá pomocí tepelného čerpadla, potřeba chlazení
přímo pomocí integrovaného volného chlazení systému "free-cooling", obojí pomocí
termoaktivního systému stavebních prvků (aktivace betonového jádra).

4.3. Vodní energie
Elektřina ze sítě získávaná ze 100% z vodní energie pokrývá celkovou zbývající
energetickou potřebu budovy.

5. Maximální kvalita pro uživatele

5.1. Tepelná pohoda
Distribuce tepla a chladu probíhá pomocí termoaktivního systému. Nepatrné kolísání
teploty nad a pod požadovanou hodnotu je postačující a budova tak může být celo-
ročně temperována s maximálním komfortem.



225
PASIVNÍ DOMY 2008

5.2. Hygrický komfort pomocí zpětného získávání vlhkosti prostřednictvím
rostlin v zimě, odvlhčování v létě.
Zvlhčování přívodního vzduchu probíhá pomocí tzv. zelených akumulátorů – velkých
prostor s rostlinami dodávajícími vlhkost - 500 rostlin speciálního druhu africké travi-
ny šáchor střídavolistý - Cyperus alternifolius. Poprvé na světě bylo možno do návrhu
technického vybavení budov zahrnout zvlhčovací výkon každé jednotlivé rostliny s
prognózou v přesnosti na jednu hodinu.

5.3. Optický komfort:
ENERGYbase má na jižní straně otevřené sdružené kanceláře. Uvnitř budovy je tak
umožněn fyziologicky důležitý pohled do dálky.
Tímto způsobem je možno zajistit přívod denního světla i do zón uprostřed budovy.
Děrované lamely umožňují maximální přizpůsobení podmínkám denního světla.




5.4. Kvalita vzduchu, hospodaření se stavebními chemikáliemi:
Všechny použité stavební materiály byly podrobeny zkoušce z hlediska stavební bio-
logie a stavební chemie provedené speciálním znalcem, aby byla zaručena kvalita
vzduchu v interiéru maximálního stupně.

5.5. Uživatelský komfort - uživatelské informace
Ve vstupní hale je k dispozici monitor s energetickými údaji a radami pro uživatele.




226
4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ




227
PASIVNÍ DOMY 2008

B² – das Null.Energie.Büro
BM Ing. Ernst Michael Jordan MAS, JORDAN [architektur&energie]
Am Hartfeld 8, A-4300 St. Valentin
Tel: +43-7435-58706, e-mail: office@jordan-solar.at

1. Wie alles kam…
Es begann mit einer Katastrophe: am 24. Dezember 2006 war das alte Büro des Ate-
lier Jordan durch von oben eindringendes Wasser fast vollständig zerstört worden.
Die gesamte Einrichtung, weite Teile der EDV und auch ein großer Teil des Archives
war verloren. Und eben auch das Büro an sich. Die Suche nach alternativen Räum-
lichkeiten auf dem Immobilienmarkt der Stadt war schnell erledigt. Mit dem Ergebnis,
dass keines der angebotenen Büros auch nur annähernd die Anforderungen erfüllen
könnte.
Am Abend des 31. Dezember entstand daher die erste Skizze, wie denn ein maßge-
schneidertes Büro aussehen könnte. Nach erfolgreicher Grundstückssuche konnte
am 6. Februar 2007 der endgültige Baubeschluss gefasst, innerhalb von fünf Wo-
chen die Einreichplanung abgeschlossen und schließlich am 26. April 2007 mit dem
Bau begonnen werden.
Nach 56 Arbeitstagen war das Büro bezugsfertig, und genau am Freitag, dem
13. Juli 2007 fand die Übersiedelung statt.

2. Das Projekt
Angesichts der Tatsache, dass sich das Atelier Jordan seit Jahren der Entwicklung
von Passivhäusern verschrieben hat, war es nur logisch, dass der Neubau des eige-
nen Büros diesen Standard jedenfalls erreichen musste.
Das neue Bürogebäude mit einer Nettonutzfläche von ca. 230m² erfüllt diese Anfor-
derungen und geht noch weiter.
Der Entwurf basiert auf einer für die spezielle Situation des Architekturbüros optimier-
ten Arbeitsplatz- Gestaltung. Der „ideale Arbeitsplatz“ enstpricht in diesem Fall einem
Quadrat mit 250cm Seitenlänge. Dieses Quadrat wurde daher auch namensgebend
für das gesamte Projekt: B²! Das Büro-Quadrat.
Selbstverständlich ist die geometrisch optimierte Gebäudehülle in Passivhausstan-
dard errichtet:
• Stahlbeton-Fundamentplatte liegt auf 60 cm Glasschaumschotter (U-
Wert 0,11 W/m²K)
• Außenwände in Holzrahmenbauweise, mit ca. 40 cm Zellulose gedämmt (U-
Werte 0,10 W/m²K), und mit Holz bzw. Melaminharzplatten verkleidet.
• Oberste Geschossdecke aus Holzsystemträgern ist mit rd. 50 cm Zellulose ge-
dämmt (U-Wert 0,09 W/m²K). Das Flachdach wurde mit einer EPDM-Folie abge-
dichtet.

228
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

• PHI- Zertifizierte Fenster (Holz- Alu) mit gedämmten Rahmen und Drei- Scheiben-
Verglasung (U-Wert ca. 0,8 W/m²K)
Erdgeschoß und Obergeschoß sind haustechnisch vollkommen getrennt, um größt-
mögliche Freiheit in der Nutzung zu erreichen.
Im Büro, das sich im Obergeschoß des Hauses befindet, wurden über ca. 15% der
Deckenfläche wassergeführte Heizelemente angebracht, die von der Erdreich-
Wärmepumpe mit Energie versorgt werden. Diese Heizung ist vor allem an Wochen-
enden erforderlich, wenn die Computer ausgeschaltet sind. Denn durch den Betrieb
von 5-6 PC zusammen mit der Abwärme von Drucker, Kühlschrank und Beleuchtung
wird über weite Strecken das Büro ohne Zuhilfenahme der Wärmepumpe ausrei-
chend warm.
Durch eine simple Schaltung kann im Sommer diese Fläche direkt mit dem von der
Erde auf ca. 18°C gekühlten Medium durchspült werden. Auf diese Weise wird er-
reicht, dass die kühle Decke das Büro auf angenehmen Temperaturen hält.
Die kontrollierte Lüftung mit einem hocheffizienten Kreuz-Gegenstrom-
Wärmetauscher wird ebenfalls bei Bedarf über ein Erdreich- Soleregister konditio-
niert: im Winter wird die Frischluft erwärmt, im Sommer durch den selben Kreislauf
gekühlt. So konnte im Winter bei -10°C Aussenlufttemperatur die Frischluft auf ca.
+4°C erwärmt werden. Der selbe Wärmetauscher kühlt im Sommer die Zuluft von
30°C auf etwa 22°C herunter. Dazu ist lediglich der Betrieb einer Umwälzpumpe er-
forderlich, welche die Überwärme ins Erdreich verlagert; die Kühlung erfordert keine
sonstige elektrische Energie. Und der Erfolg ist spürbar: trotz Aussentemperaturen
von 34°C steigt im Sommer die Innentemperatur nicht über 27°C.
Das Erdgeschoß wurde ein Seminarraum eingerichtet, der nur temporär genutzt wird.
Daher ist keine konventionelle Heizung eingebaut. Das kann im Winter bei fehlender
Sonneneinstrahlung dazu führen, dass die Raumtemperatur auf ca. 17°C absinkt.
Für das Aufheizen des Raumes vor dessen Benutzung kann aber mit einem Bio-
Ethanol- Ofen ohne Probleme das Auslangen gefunden werden. Sobald die Seminar-
teilnehmer anwesend sind, halten diese mit ihrer Körperwärme den Raum auf ange-
nehmer Temperatur. Selbstverständlich ist auch im Erdgeschoß eine Lüftungsanlage
mit Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher installiert, die den Raum mit frischer Luft ver-
sorgt.
Die Summe dieser Maßnahmen ergibt eine rechnerische Energiekennzahl von von
12 kWh/m²a (PHPP) und eine Heizlast von 11,5 W/m².

3. Der Energieverbrauch: 6500 kWh/a
Die aktuelle Messung des gesamten Energieverbrauches im ersten Betriebsjahr er-
gibt in Summe 6.500 kWh Strom. In dieser Summe sind alle elektrischen Verbrau-
cher enthalten, die im Haus installiert sind.



229
PASIVNÍ DOMY 2008

Im Einzelnen kann mit den folgenden Näherungsrechnungen folgende Bilanz gezo-
gen werden:
Im gesamten Jahreslauf sind für die Bereitstellung von Raumwärme ca. 3000 kWh/a
erforderlich; bei einer vorsichtig angenommen Gesamt- Jahresarbeitszahl des Wär-
mepumpen- Systems von 3 ergibt sich ein totaler Strombedarf von ca. 1000 kWh/a
für Raumwärme und sommerliche Kühlung.
Bei der Bilanzierung zeigt sich, dass die Computer den größten Teil der Energie be-
nötigen. Der errechnete Verbrauch dafür liegt bei ca. 4800 kWh/a. Hier liegt für die
Zukunft das größte Einsparungspotential. Die derzeit eingesetzten Rechner sind
handelsübliche Intel- PC. Wenn diese in den nächsten Jahren zu ersetzen sind, wer-
den sie durch energiesparende Modelle, die demnächst marktreif und verfügbar sind
ausgetauscht. Aus ökonomischen Gründen muss aber das „natürliche Ableben“ der
Geräte abgewartet werden…
Hier liegt jedenfalls ein Einsparungpotential von wenigstens 30% - womit der jährli-
che Energieverbrauch auf etwa 3.300 kWh gesenkt werden kann.
Es verbleibt ein vergleichsweise kleiner Rest für Kleinabnehmer (ca. 300 kWh für
Espressomaschine, Geschirrspüler, Beschallung…) und Beleuchtung (ca. 400 kWh).
Erreicht wird dies durch konsequent umgesetzte Energiesparmaßnahmen auch im
elektrischen Bereich:
• Helligkeitsmessung an den Arbeitsplätzen regelt die Beleuchtung automatisch
• An unbesetzten Arbeitsplätzen wird das Licht durch das Computer-System abge-
schaltet
• Dass ausschließlich Energiesparlampen eingesetzt werden versteht sich von
selbst.
Der aktuelle Gesamtenergieverbrauch liegt wie bereits dargestellt bei ca.
6.500 kWh/a. Wenn die Umstellung der CAD- Anlage abgeschlossen ist, kann
schließlich mit einer Einsparung von bis zu 1.500 kWh/a gerechnet werden. So ist
ohne weitere Kosten mittelfristig ein Gesamtenergieverbrauch von rd. 5.000-
5.500 kWh/a erreichbar.

4. Der Energiegewinn: 5700 kWh/a – durch Photovoltaik
Um in der Jahresbilanz die verbrauchte Menge an Strom selbst produzieren zu kön-
nen, wurde an der Südfassade eine Photovoltaikanlage montiert. Sie ist so platziert,
dass sie die Fenster im Obergeschoß während der Sommermonate vollständig be-
schattet und so den Energieeintrag über die Fenster und die Fassade verringert.
Gleichzeitig wird der so erzeugte Strom ins öffentliche Netz eingespeist.
Die Summe der gewonnenen Energie wird im Jahrestotal etwa 5700 kWh elektri-
schen Strom ergeben.
Die jährliche Energiebilanz wird somit nahe Null liegen – und damit einen neuen
Standard definieren.

230
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

5. Die Kosten
Angesichts der erreichten Qualitäten würde man entsprechend hohen Baukosten
erwarten. Doch weit gefehlt: Durch konsequente Planung und ebenso konsequenten
Verzicht auf modische, aber teure und unnötige Accessoires wie Fassaden- Vollver-
glasungen und Kühlanlagen, ohne jedoch die Ansprüche an die technische und äs-
thetische Qualität aufzugeben konnten die Kosten innerhalb des engen budgetären
Rahmens gehalten werden.
Einschließlich der Photovoltaikanlage betragen die Netto- Bauwerkskosten (ohne
Einrichtung, Aussenanlagen, Honorare, ohne Umsatzsteuer) circa 1.280 Europ/m²
Nettonutzfläche Die gesamten Errichtungskosten (einschließlich Einrichtung, Honora-
re und Außenanlagen, ohne EDV, ohne Steuern und Abgaben) liegen – wiederum
inklusive der PV-Anlage – bei circa 1.790 Euro/m² Nettonutzfläche. Wobei allein die
Photovoltaikanlage einen Anteil von ca. 120 Euro/m² ausmachen.
Die Wirtschaftlichkeit des Hauses an sich ergibt sich schon allein aus der Tatsache,
dass jedes gewöhnliche Mietobjekt ähnliche Mietkosten verursacht hätte als die Fi-
nanzierung des eigenen NullEnergieBüros ausmacht. Die Photovoltaikanlage wird
zur Zeit in Niederösterreich mit einem erhöhten Einspeisetarif für den produzierten
Strom gefördert. Auf diese Weise ergibt sich bei der auf die PV fokussierten Rech-
nung eine Amortisationszeit von rund 14 Jahren, was in etwa der halben Lebensdau-
er der Module entspricht.

6. Fazit
B² - das NullEnergieBüro kann daher als die Quadratur des BüroKreises gesehen
werden, das die Standards neu definiert.
Wenngleich die aktuellen Messwerte das Ziel etwas verfehlen, können die Ursachen
klar festgemacht werden: die PC-Ausstattung ist derzeit noch ineffizient; neue auf
dem Markt bereits verfügbare Computer sind wesentich energiesparender und kön-
nen ohne weiteres den Stromverbrauch um 30% senken. Allein dieser Punkt über-
steigt die Zielwerte. Im Endausbau – nach Austausch der CAD- Anlage – ist mit ei-
nem Jahresenergieverbrauch von rd. 5.500 kWh/a zu rechnen – und wird damit die
Vorgabe erreicht, dass die PV- Anlage mehr Strom liefert, als im Haus verbraucht
wird.
Jedenfalls aber sollte mit dem Mythos aufgeräumt sein, dass energieeffizientes Bau-
en teuer und für den Klein- und Mittelbetriebe nicht wirtschaftlich sei. Und das Wort
„Amortisation“ kann getrost aus dem Sprachschatz gestrichen werden.




231
PASIVNÍ DOMY 2008

7. Bilder




Abb. 1 SüdWest- Ansicht




Abb. 2 Südostansicht




232
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ




Abb. 3 + 4: Südost-Detail + Eingang




Abb. 5 Konstruktionsbüro



233
PASIVNÍ DOMY 2008

B² – das Null.Energie.Büro: kancelář s nulovou spotřebou
energie
BM Ing. Ernst Michael JORDAN MAS, JORDAN [architektur&energie]
Am Hartfeld 8, A-4300 St. Valentin
Tel: +43-7435-58706, e-mail: office@jordan-solar.at

1. Jak všechno začalo…
Všechno začalo katastrofou: 24. prosince 2006 byly původní kancelářské prostory
Ateliéru Jordan prakticky úplně zničeny vodou, která zatekla shora. Nenávratně ztra-
ceno bylo veškeré zařízení ateliéru, větší část výpočetní techniky a taky velká část
archívu. A samozřejmě byly zničeny i vlastní prostory kanceláří. Hledání alternativ-
ních prostor na místním trhu s nemovitostmi bylo rychle skončeno – s výsledkem, že
žádná z nabízených kancelářských prostor nesplňovala ani přibližně požadavky pra-
covníků ateliéru.
V podvečer 31. prosince tak vznikla první představa o tom, jak by měla vypadat nová
„kancelář na míru“. Po úspěšném hledání vhodného pozemku bylo 6. února
s konečnou platností rozhodnuto o stavbě, během pěti týdnů byl dokončen předklá-
dací projekt a 26. dubna 2007 se začalo s vlastní stavbou.
Po 56 pracovních dnech byly nové kancelářské prostory připraveny k nastěhování –
ke kterému došlo přesně v pátek 13. července 2007.

2. Projekt
Protože se Ateliér Jordan již roky zabývá vývojem pasivních domů, byl požadavek,
aby také nové kancelářské prostory tento standard splňovaly, jen naprosto logickým
vyústěním již prvních úvah o budoucí stavbě.
Nová kancelářská budova s čistou užitnou plochou o velikosti ca. 230m² tyto poža-
davky splňuje a dokonce překračuje.
Návrh byl založen na představě o optimální podobě budoucího pracoviště, kdy bylo
nutno zohlednit určitá specifika architektonických kanceláří. V tomto případě vypadá
„ideální pracoviště“ jako čtverec o velikosti hrany 250 cm. A právě tento čtverec tak
propůjčil název celému projektu, který nesl název B²! Das Büro-Quadrat.
Samozřejmě byl plášť budovy s geometricky optimálními rozměry vytvořen ve stan-
dardu pasivních domů:
• Základová deska ze železobetonu byla uložena na vrstvě granulátu ze skleněné
pěny (60 cm), U-hodnota 0,11 W/m2K.
• Konstrukci venkovní zdí tvoří dřevěný rám se 40 cm tepelné izolace z celulózy
((U-hodnota 0,10 W/m²K), obložený dřevěnými deskami nebo deskami z melami-
nové pryskyřice.



234
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

• Strop nejvyššího podlaží z dřevěných systémových trámů byl zateplen ca. 50 cm
celulózy (U-hodnota 0,09 W/m²K). Na izolaci ploché střechy byla použita hydroi-
zolační fólie z EPDM.
• Byla použita dřevěno-hliníková okna s certifikátem institutu PHI (Passivhausinsti-
tut = Institut pasivních domů), izolovaným rámem a trojitým sklem (U-hodnota ca.
0,8 W/m²K).
Přízemí a horní patro jsou od sebe po technické stránce zcela odděleny, což nabízí
maximální volnost při využívání těchto prostor.
V kancelářských prostorech umístěných v horním patře budovy byla na více než 15%
plochy stropu instalována desková topná tělesa na vodu, která jsou zásobována te-
pelným čerpadlem umístěným v zemi. Toto topení se uplatňuje hlavně o víkendech,
když nejedou počítače a kancelářská technika je vypnutá, protože přes týden posta-
čuje teplo vznikající provozem 5 – 6 počítačů spolu s tiskárnou, ledničkou a osvětle-
ním na vytopení prakticky všech kancelářských prostor i bez tohoto tepelného čerpa-
dla.
V létě lze tuto plochu jednoduchým přepnutím ochlazovat na teplotu ca. 18°C pomocí
média dodávaného ze země. Takto ochlazovaný strop zaručuje příjemnou teplotu v
kanceláři i v horkých letních dnech.
Kontrolované větrání s pomoci vysoce účinného křížového protiproudového tepelné-
ho výměníku je v případě potřeby rovněž regulováno přes registr v zemi: v zimě se
čerstvý vzduch ohřívá, v létě se ve stejném oběhu naopak ochlazuje. V zimě tak bylo
možné ohřívat čerstvý vzduch z venkovní teploty -10°C na ca. +4°C. V létě ochlazuje
stejný tepelný výměník přiváděný vzduch o teplotě ca. 30°C na příjemných 22°C.
k tomu je zapotřebí pouze provoz jednoho čerpadla, které odvádí nadbytečné teplo
do země. Chlazení nevyžaduje již žádnou další elektrickou energii. A úspěch je citel-
ný: i přes venkovní teploty kolem 34°C nestoupne v létě teplota nikdy nad 27°C.
V přízemí objektu byla zřízena seminární místnost, která je využívána jen příležitost-
ně. Proto zde nebylo nainstalováno ani žádné konvenční topení. Tak může teplota
v místnosti poklesnout v zimním období, kdy nesvítí slunce, až na ca. 17°C. V přípa-
dě potřeby se k vytopení místnosti na příjemnou teplotu používají kamna na bio-
etanol. Další vytápění pak převezmou sami účastníci semináře, kteří potřebnou teplo-
tu v místnosti udržují svým vlastním tělesným teplem. Samozřejmě bylo i v přízemí
nainstalováno větrání s křížovým protiproudovým tepelným výměníkem, které míst-
nost zásobuje čerstvým vzduchem.
Ve svém součtu zaručují všechna tato opatření dosažení výpočetní hodnoty
12 kWh/m²a (podle parametrů PHPP = balíček parametrů pro pasivní domy) při te-
pelné zátěži 11,5 W/m².




235
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Spotřeba energie: 6500 kWh/a
Aktuální měření celkové spotřeby energie během prvního roku provozu prokázala
spotřebu 6.500 kWh elektrického proudu. V tomto součtu jsou zahrnuty všechny elek-
trické spotřebiče nainstalované v budově.
Na základě přibližných výpočtů lze sestavit následující bilanci:
Na vytápění všech místností v budově se spotřebuje ca. 3000 kWh za rok. Při opatr-
ně počítané celkové době provozu tepelných čerpadel během jednoho roku tak do-
staneme celkovou spotřebu elektrického proudu ve výši ca. 1000 kWh/a, která je
nutná na zimní vytápění nebo na letní ochlazování místností.
Při bilancování se ukázalo, že nejvíc energie spotřebují počítače, u nichž byla spo-
třeba vypočtena na ca. 4800 kWh/a. Zde se taky do budoucna skrývá největší poten-
ciál pro úspory. U dnes používaných počítačů se jedná o běžný typ Intel- PC. Jestliže
budou tyto počítače v následujících letech dosluhovat, nahradí je energeticky úspor-
né modely, které budou v brzké době běžně v prodeji. Z ekonomických důvodů se
však musí vyčkat, až tyto přístroje doslouží a „odejdou“ přirozenou cestou…
Zde se však nabízí potenciál pro úspory ve výši alespoň 30% - tím by se podařilo
snížit roční spotřebu energie na ca. 3.300 kWh.
Pak už zbývá jen poměrně malý zbytek, který se dělí mezi malé spotřebiče (ca. 300
kWh pro kávovary, myčku na nádobí, zvukovou techniku) a osvětlení místností (ca.
400 kWh). Těchto nízkých hodnot se podařilo dosáhnout díky důsledně uplatňova-
ným úsporným opatřením:
• osvětlení pracovišť je regulováno automaticky pomocí měření jasu
• počítačem řízený systém vypíná automaticky světlo na všech neobsazených pra-
covištích
• samozřejmostí je důsledné používání energeticky úsporných žárovek.
Aktuální celková spotřeba energie je (jak již bylo zmíněno) ca. 6.500 kWh/a. Po kom-
pletní výměně CAD se počítá s další úsporou až 1.500 kWh/a. Ve střednědobém ho-
rizontu se tak bude dát bez dalších nákladů dosáhnout celkové spotřeby jen 5.000 –
5.500 kWh/a.

4. Energetické zisky: 5700 kWh/a – díky solární energii
Na jižní fasádě budovy bylo nainstalováno solární zařízení, které vyrábí elektrický
proud pro vlastní spotřebu objektu. Toto zařízení je umístěno tak, že v letních měsí-
cích zcela zastiňuje okna horního patra a omezuje tak množství tepla, které do budo-
vy prostupuje okny a fasádou. Vyráběná elektrické energie se dodává do veřejné
sítě.
Celoročně se tak vyrobí ca. 5 700 kWh elektrické energie.
Roční energetická bilance se blíží nule – a definuje tak i nový standard.



236
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

5. Náklady
Při pohledu na dosaženou kvalitu se již automaticky počítá s vysokými stavebními
náklady. Ale pravda je zcela jiná: díky důslednému plánování a stejně tak důsledné-
mu odmítnutí všech módních a současně i drahých a zbytečných prvků, jako je celo-
plošné zasklení fasády nebo chladící zařízení, se podařilo udržet náklady v přesně
vymezeném rámci bez toho, že by bylo nutné dělat ústupky v oblasti techniky nebo
estetiky.
Včetně zařízení na solární energii představovaly čisté náklady na stavbu (bez zaříze-
ní, venkovních úprav, honorářů, bez DPH) ca. 1.280 EUR/m2 čisté užitné plochy.
Celkové pořizovací náklady (včetně zařízení, honorářů a venkovních úprav, bez vý-
početní techniky, bez daní a poplatků) dosáhly – opět včetně fotovoltaiky – ca. 1.790
EUR/m2 čisté užitné plochy, přičemž fotovoltaiky se na těchto nákladech podílela ca.
120 EUR/m2.
Hospodárnost celé budovy je doložena už jen na základě skutečnosti, že v jakémkoli
průměrném nájemním objektu by náklady na nájemném dosahovaly srovnatelné
částky, kterou tak ateliér mohl vynaložit na výstavbu vlastních prostor s nulovou spo-
třebou energie. V Dolním Rakousku je v současné době podporováno zřizování so-
lárních zařízení vyšším tarifem za takto vyrobenou elektrickou energii dodanou do
veřejné sítě. Díky tomu se celé zařízení amortizuje během ca. 14 let, což odpovídá
polovině životnosti použitých modulů.

6. Závěr
B² - NullEnergieBüro, tedy kancelář s nulovou spotřebou energie, je tak vlastně
kvadraturou „kancelářského“ kruhu, na jejímž základě se dají definovat nové stan-
dardy výstavby.
Aktuálně naměřené hodnoty sice ne zcela dosahují původního cíle, ale důvod je zce-
la zřejmý: v současnosti používaná výpočetní technika je po energetické stránce nee-
fektivní; nová výpočetní technika, která je již dnes na trhu, je energeticky podstatně
úspornější – díky ní se bez problému podaří snížit spotřebu elektrické energie o dal-
ších 30 %. Už jen díky tomu budou původní cíle na úsporu energie překročeny. Po
kompletní výměně CAD lze počítat s roční spotřebou elektrické energie ve výši ca.
5.500 kWh/a – čímž bude splněn i požadavek, podle něhož by solární zařízení mělo
dodávat více energie, než kolik jí spotřebuje samotná budova.
V každém případě je však velice důležité, aby se konečně odstranily předsudky,
podle nichž je energeticky úsporná výstavba pro malé a střední firmy nehospodárná.
A pojem „amortizace“ můžeme z našeho slovníku klidně škrtnout.




237
PASIVNÍ DOMY 2008

7. Obrázky




Obr. 1 Jihozápadní pohled




Obr. 2 Jihovýchodní pohled




238
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ




Obr. 3 Jihozápadní pohled Obr. 4 Pohled na vstup




Obr. 5 Kanceláře



239
PASIVNÍ DOMY 2008

Pasivní mateřská školka ve Slivenci
Akad.arch. Aleš Brotánek, AB designSTUDIO
Sedlice 65, 262 42 Rožmitál p.Tř.
Tel: 603223851, e-mail: abrotanek@volny.cz

1. Pasivní koncept v éře nemocných budov

1.1. Kořeny plýtvání energiemi u veřejných staveb
Spotřeba energie veřejných budov (včetně mateřských školek) je dodnes jen výjmeč-
ně ústředním předmětem zájmů obcí, státu a tím méně projektantů, neboť jejich pro-
voz je hrazen ze společných (neadresných) prostředků a je jen vzácně cítit jako pro-
blém s adresnou odpovědností. I developersky stavěné administrativní budovy ten
prolém neřeší, neboť developer má zájem postavit co nejrychleji s nejnižšími inves-
ticními náklady i problémy. A provozní prostředky? Ty jej netíží, ty musí hradit uživa-
tel. A pokud jde o firmy, tak ty je okamžitě utopí v režijních nákladech do odpisů -
daňově nejvýhodnější je plýtvat! A to i přesto, že jde vesměs o typy budov (školy,
školky, nemocnice, administrativa, ubytovací provozy atp…), které jsou ideální pro
realizaci v pasivním standardu. Ale navyklé stereotypy stavebních technologií již od
60.let přispívají dále ke zvyšování spotřeby energií, čím větší jsou nároky na komfort
a touha ignorovat logiku formy, obsahu i místa, touha poroučet slunci, větru, mrazu
atd.. .
Kde je provozně technický kořen tohoto stavu?
Zavěšené podhledy, dvojité podlahy, lehké montované příčky odtrhávají prostorový
vzduch od hmoty budovy a vytvářejí citlivé prostředí na změnu provozních podmínek,
přestože jsou většinou z masivního betonu.
Nároky zajistit celoročně stabilní pohodlí vnitřního klimatu nezávisle na proměnách
středoevropského počasí i slunečních toků energií.
Zároveň touha použít na budovy ze všech světových stran velkoryse zasklené
transparentní obaly porušující hranice mezi vně a uvnitř.
K tomu prudká dynamika provozu budovy, do které může během krátké doby vstoupit
stovky nebo i tisíce osob pracujících s počítači, zařízeními, umělým osvětlením (čili
velkými vnitřními zisky) způsobuje, že je jen sotva několik dnů, ve kterých není ani
vytápěna ani chlazena. Naopak přibývá dní, během kterých vnitřní zisky a měnící se
intenzita provozu i oslunění způsobuje potřebu plynulého přecházení topení
v chlazení v průběhu jednoho dne na různých místech jedné budovy různě.
K čemu to vede?
K přijetí většího nebo menšímu diskomfortu pobytu v budově i následných zdravot-
ních komplikací z toho plynoucích.
Nebo k používání komplikovanějších a ještě rozsáhlejších systémů, kde termický a
vizuální komfort v pobytových místnostech se snaží silově zajistit rozsáhlé technické

240
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

vybavením budov (TZB pak zabírá 20 i 30 % objemu stavebního díla) pro vytápění,
větrání, klimatizaci a osvětlení spolu s komunikační, regulační a řídicí výpočetní
technikou srovnatelnou se systémy na vedení hvězdných válek.
Realita je vždy někde mezi a nazývá se problémy nemocných budov. Pro dokres-
lení, prosklená fasáda 1m2 plochy od parapetu k podlaze z potřeb na osvětlení má
prakticky hodnotu nula a nejedná se tedy o okno, ale o stěnu, která tím nesplňuje
požadavky tepelné ochrany a podílí se na zbytečných ztrátách v zimním období. Na-
opak z hlediska zisků může znamenat až 1,5kW/h příkonu který je třeba z budovy
odvést klimatizací=třikrát energeticky náročněji než při vytápění. Pokud to vůbec
technicky lze zajistit, málokdy s ohledem na dodržení hygienických požadavků a tu-
díž osoby nalézající se v prostředí s velkými rozdíly teplot musejí trpět řadou zdra-
votních obtíží, nebo jsou vystaveny vysokým teplotám a snižují pracovní výkon.
Tento stav je právem noční můrou pracovníků hygieny, kde se plnění jejich norem
nutně jen předstírá.

1.2. Návrh pasivní školky ve Slivenci
Problémem není jak navrhnout, ale jak prosadit.
Do tohoto stavu věcí přišel nečekaně požadavek starostky ze Slivence navrhnout ke
škole přístavbu pasivní mateřské školky a doplnit školu o tělocvičnu pro tuto měst-
skou část rozumně, ekologicky. Z logiky potřeb i prostoru pozemku vyplynulo vytvo-
ření komplexu školky a tělocvičny propojeného vstupním foyer s původní budovou
školy.
Vlastní školka pro 100 dětí představuje čtyři samostatná oddělení zásobované
z kuchyně dováženými obědy. Oddělení jsou orientovaná ve dvou patrech do zahra-
dy na západ s výstupy na terén i pavlače kryté přesahem zelené střechy, který vytvá-
ří venkovní chráněný herní prostor i ochranu proti letnímu přehřívání. Vzhledem
k tomu, že nová požární norma u školských zařízení neumožňuje použití dřevostav-
by, jde o nosný železobetonový skelet založený na štěrku z pěnového skla opláštěný
(optimálně) prefabrikovanými, ve výrobní hale předpřipravenými lehkými panely z I
nosníků, s difúzně otevřenou skladbou (300 mm foukané celulózy jako izolace, dře-
vovláknitá deska napovrchu a z interiéru instalační mezera vyplněná stříkanou celu-
lózou=celkem 400mm izolace). Z požárních důvodů bude vnější povrch obložený
nehořlavým obkladem. Ze strany interiéru se předpokládá 50 mm hliněné omítky, to
znamená vrstvu, která reguluje vnitřní tepelnou stabilitu i vlhkost prostředí. Každé
oddělení má svou rekuperační větrací jednotku zabezpečující hygienickou výměnu
vzduchu dle hygienických požadavků. Tím je umožněn racionální provoz školky dle
časového vytížení počtu dětí buď všech čtyř nebo i jen jednoho oddělení.
Nadržené obavy hygieniků
Takto zastupitelstvem schválená studie započala kolečko pro územní řízení a až na
drobné dílčí potíže (hlavně u hasičského záchranného sboru) došlo na několik měsí-
ců k zablokování ze strany odboru Hygieny dětí a mladistvých.

241
PASIVNÍ DOMY 2008

Nedůvěra a zkreslené představy o PD chrlily lavinu předsudků a obav, která vypada-
la chvílemi beznadějně a neuchopitelně. Při prvním jednání nás v úvodu přivítala vě-
ta „doufáme že se nikdy žádná pasivní školka nepostaví! Nedovolíme ohrozit zdraví
dětí pobytem v budově z nuceným větráním a neotevíravými okny! Bude se přehří-
vat, když je tam moc izolace! Ohrožovat je bude legionella, nucené větrání bude dě-
lat průvan! Aby tam byl dostatek tepla když se topí málo! Povrchová teplota musí
splńovat normové požadavky, větrat školku chceme postě přirozeně i umývárnu, šet-
řit energií na dětech? To ne, šetřete jinde! A vůbec, znáte problémy nemocných bu-
dov!" atp.
Následovalo několik měsíců diplomatického vysvětlování, třeba že stavba má i oteví-
ravá okna (jen ne všechna) a vyvracet věcné argumenty. Vypracovávání hlukové
studie provozu stavby včetně doložení, že děti z MŠ nebudou svým působením (křik
dětí) ohrožovat třistametrů vzdálené RD a hlukovou studii výstavby včetně výpočtu
hluku použitého konkrétního nářadí, mechanizace a techniky patřilo ve fázi ÚR podle
mne obstrukcím včetně čekání na výslovné potvrzení, že na stavbu, která sníží pro-
dukci CO2 i ostatní emise školy proti původně projektovaným kapacitám kotelny i
díky použití slunečních termických kolektorů k ohřevu teplé užitkové vody, nebude
třeba zpracovávat hodnocení EIA. Jednalo se i o vyjasňování pojmů toho, na co má
hygiena ještě právo a co je nad rámec jejích kompetencí, jak je vidět
z korespondence s autorem vzduchotechniky.
Dobrý den pane Brotánek
Hygiena to z vyhlášky 410/2005 opsala špatně. Tam je napsáno ... musí být přímo
větratelná; .... tzn. u vzduchotechniky vyhláška k umyvárnám stanoví, že umyvárna
má být větratelná. Což znamená, že můžeme větrat přirozeně nebo také samočinně,
ale můžeme větrat také nuceně (tj. pomocí ventilátorů). Vzhledem k tomu, že si hygi-
ena neřekla (a také nemůže říct, protože jí to vyhláška nedovoluje), který z těchto
"systémů" máme použít, pak je to na nás. A protože my chceme šetřit tepelnou ener-
gii a nechceme či nemůžeme větrat vůči nevytápěnému foyer, pak použijeme systém
nuceného větrání tj. pomocí ventilátorů. Tento systém se běžně používá pro všechny
vnitřní prostory bez možností přirozeného větrání. A aby se nešířily pachy z umyvár-
ny (a jiných hygienických zařízení), pak je toto naše nucené větrání podtlakové.
Ještě mne zaráží, že hygiena požaduje doložení ve stavební části, že teplota po-
vrchu stěn není podstatně rozdílná od teploty vzduchu. Oni zřejmě vůbec netuší kam
směřuje současná výstavba s nízkoenergetickými a pasivními stavbami a jaký to má
vliv na povrchovou teplotu stěn.
Přeji také pěkný den! Zdeněk Zikán
Následovalo diplomatické přepracování textu zprávy, ze které dokládám výňatek.
Primárně je prostor oddělení větrán dle § 18 čl. 1 vyhlášky č. 410/2005 Sb. přirozeně
okny. Pro tento způsob větrání je použit požadovaný počet otvíravých oken. Pro ob-
dobí, které je citováno § 18 čl. 2, kdy není možno využít přirozené větrání pro poru-


242
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

šení požadovaných parametrů mikroklimatu uvedených v příloze č. 3 citované vy-
hlášky, se musí použít přednostně vzduchotechnické zařízení. Vzduchotechnické
zařízení se musí proto použít ve všech případech, kdy by přirozeným větráním byla
porušena podmínka na rozdíl výsledné teploty v úrovni hlavy a kotníků. Tento rozdíl
nesmí být dle citované vyhlášky větší než 3 °C, což je prakticky vždy, kdy je teplota
venkovního vzduchu nižší než +15oC.
Pozitivní z celého procesu je zjištění, že skutečné normové hygienické požadavky je
u MŠ schopen zajistit jedině standard pasivního domu, na rozdíl od všech takzvaně
normálních. Ty, z povahy fyzikálních zákonů, nemohou v otopném období zabezpečit
požadavky na množství čerstvého vzduchu ani potřebnou tepelnou pohodu. Bylo by
k tom třeba každou hodinu vyhnat děti na záchod nebo do šatny, 2-10 minut (podle
větrnosti nebo inverzity aktuálního klimatu) otevřít okna a po vyrovnání teplot zase
děti po dalších pěti minutách vpustit do herny. Tam, kde by se tak činilo, by de fakto
pětinu doby pobytu dětí školka byla mimo provoz a připomínala hororový nácvik na
evakuaci před třetí světovou válkou.
Nakonec jsme obdrželi souhlasné stanovisko hygieny, ale podmíněné! Všechny
vlastnosti budovy (osvětlení, teploty, hlučnost provozu i výstavby včetně hlučnosti
konkrétních strojů) bude ke stavebnímu povolení (DSP) znovu třeba doložit výpočty a
ke kolaudaci doložit měřeními.
Je to možné
nazvat dílčím
vítězstvím? Má
obec porušit
zákon a vybrat
konkrétní firmu,

abychom znali
konkrétní stroje
už ve fázi DSP,
když výběrové
řízení na dodava-
tele je možné
učinit až ve fázi
DPS?
Každopádně to
dokumentuje
stav, kdy je chování Odboru hygieny dokladem zoufalství a bezmoci, kdy současné
občanské stavby (i MŠ) nesplňují poždované vlastnosti (a zákoné normy) a chce ten
stav zvrátit. Ironií osudu je, že proto brání realizaci PD, které jako jediné jsou schop-
né v našem klimatu a při správném návrhu tyto potřebné vlastnosti zajistit!




243
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 1 Celkový pohled severní




Obr. 2 Celkový pohled severozápadní




Obr. 3 Západní fasáda




Obr. 4 Pohled vrchní


244
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

ZUKUNFTSWEISENDER STÄDTEBAU am Beispiel
"Wohnquartier Obertor" in Schmalkalden
(Thüringen/Germany)
CARITAS-HAUS Neuwerk – Erfahrungsbericht aus dem
ersten Altenpflegezentrum im Passivhausstandard in
Europa
Prof. Dipl.-Ing. Ludwig Rongen, Architekt und Stadtplaner BDA
University of Applied Sciences, FH Erfurt (Germany)
RONGEN ARCHITEKTEN, Propsteigasse 2, D 41849 Wassenberg
Tel.: ++4924323094, email: info@rongen-architekten.de, www.rongen-architekten.de

ZUKUNFTSWEISENDER STÄDTEBAU am Beispiel "Wohnquartier
Obertor" in Schmalkalden (Thüringen/Germany)
Das städtebauliche Projekt "Wohnquartier Obertor" haben wir unter dem Motto "Son-
nige Zeiten-Generation Obertor" entworfen. Insbesondere wollten wir aufzeigen, dass
ein erfolgreiches Energieeffizientes, Solares Bauen und damit auch das Bauen im
Passivhausstandard spätestens mit der städtebaulichen Planung beginnt. Unser En-
twurfskonzept basiert auf der Vernetzung der Grünstruktur mit der Bebauung und der
Erschließung.

Städtebauliches Konzept/Erschließung
Mit den Hausgärten und Wohnhöfen zwischen den gestaffelt angeordneten, winkel-
förmigen Hausgruppen wird ein fließender, aber deutlicher Übergang in den
Siedlungsbereich geschaffen und die Verbindung zwischen Grünzone und Wohner-
schließung hergestellt.
Die Grünzone selbst ist als gestaltete Grünanlage am Fuße der Queste entwickelt.
Im Norden öffnet sich die Grünzone weit zum Ufer der Schmalkalde und findet dort
ihren Abschluss in einer Uferterrasse, die zu Ruhe oder geselligem Beisammensein
einlädt.
Rückgrat der inneren Erschließung ist eine Wohn- und Anliegerstraße, die die Staffe-
lung der Hausgruppen durch Versätze nachvollzieht und zwischen der Alt- und Neu-
bebauung vermittelt. Die Wohnstraße mündet in einem kleinen Platz, der fußläufig
mit dem Obertorplatz in Verbindung steht.
Als Alternative zur heutigen Nutzung des Anwesens Gespringweg / Schlossküche-
nweg als Volkshochschule wird aufgrund der Lage und der wohnbaulichen En-
twicklung die Einrichtung von Seniorenwohnungen, ggf. mit Betreuung, vor-
geschlagen. Die Anlage öffnet sich nach Süden und schließt unmittelbar an die Par-
kanlage und das Wohngebiet an. Das vorhandene Gebäude ist erhalten und baulich
ergänzt. Eine vollständige Neubebauung ist ggf. ins Auge zu fassen.

245
PASIVNÍ DOMY 2008




Bebauungsvorschlag Seniorenresidenz

Wohnbebauung
Die gelockerte zwei- bis dreigeschossige Neubebauung mit Einzel- und Hausgruppen
bildet einen harmonischen Übergang von der geschlossenen Bebauung Rückers-
gasse/Obertor zum Landschaftsraum Queste.
Durch die Winkelform der Hausgruppen werden halböffentliche Hofbereiche geschaf-
fen, die Nachbarschaft und Verbindung zur Grünzone und zur Stadt herstellen. Die
dreigeschossigen Wohnhäuser können alternativ mit einer Einliegerwohnung z. B. für
die im Haushalt mit lebende Oma (Mehrgenerationen-Wohnen) oder als Mie-
twohnung o. ä. realisiert werden. Jedes Haus verfügt über einen eigenen nach
Südwesten orientierten Garten.

Energiekonzept
Alle Häuser sind als "Nullenergiehaus" konzipiert.
Dies wird kostengünstig zum einen durch die konsequente Südost- bis Südwest-
Orientierung und zum anderen durch die kompakten Baukörper mit äußerst günsti-
gen A/V-Verhältnissen erreicht.
Alle Dächer und die Fassaden können mit aktiven Solarsystemen (Solarther-
mie/Fotovoltaik) ausgestattet werden.
Für alle Häuser sind Erdwärmetauscher sowie kontrollierte Lüftungsanlagen mit
Wärmerückgewinnung und Feuchteregulierung vorgesehen. Die benötigte Restwär-
meenergie wird für jeweils 2 Häuser über einen gemeinsamen Holzpelletofen zur
Verfügung gestellt.




246
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ




Die einmaligen Anschaffungskosten für diese zukunftsweisende Heiztechnik und die
angemessene Isolation des Gebäudes werden sich hinsichtlich der steigenden Ro-
höl- und Gaspreise schon in wenigen Jahren amortisieren.




Grundrisse der verschiedenen Haustypen

Für Baumbepflanzungen sind ausschließlich Laubbäume vorgesehen. Im Sommer
sind sie wertvolle Schattenspender und tragen dazu bei, vor Überhitzung der Wohn-
gebäude zu schützen und damit auch die Kühllasten in den Sommermonaten mögli-
chst gering zu halten.




247
PASIVNÍ DOMY 2008

CARITAS-HAUS Neuwerk - Erfahrungsbericht aus dem ersten
Altenpflegezentrum im Passivhausstandard in Europa
Seit dem 27. Juni 2003 ist das Caritas-Haus Neuwerk, das erste Altenpflegezentrum,
das in Europa im Passivhausstandard gebaut worden ist, nun schon bewohnt. Das
Zusammenspiel der für die Außenfassaden gewählten Materialien aus rotem Klinker,
lasierten Holztafeln und farbigen Fensterflügeln in Verbindung mit den Sonnenschu-
tzrollos sorgt für einen lebendig wirkenden Baukörper.




Blick auf Eingang und Speisesaal; das Gebäude liegt fast versteckt in einer parkähnlichen Umgebung.

Ziel des Bauherrn, des Caritas-Verbandes Mönchengladbach-Rheydt e. V., war es,
ein Haus zu bauen, das durch Schlüsselbegriffe wie Geborgenheit, Wertschätzung,
Selbstbestimmung, Freiheit, Nähe und häusliche Atmosphäre gekennzeichnet sein
sollte.




Erdgeschoss




248
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Das neue Caritas-Altenpflegezentrum in Mönchengladbach-Neuwerk verbindet ein
modernes Wohngruppenkonzept mit fortschrittlicher Umwelttechnik und ist mit seinen
insgesamt 80 Plätzen in 8 Wohngruppen mit je 10 BewohnerInnen unterteilt.

Warum Realisierung als Passivhaus?
Für den Bauherrn und insbesondere auch für die BewohnerInnen, die letztendlich
auch die Betriebskosten zu tragen haben, sind die sehr geringen Heizkosten aber
nicht das allein entscheidende
Argument für die Ausführung einer solchen Einrichtung im Passivhausstandard.
Vielmehr noch spricht die besonders hohe Wohnqualität für eine solche Entschei-
dung. Gerade für ältere Menschen, die auch von drinnen aus noch am Leben
draußen teilhaben möchten und sich deshalb besonders gerne in der Nähe des Fen-
sters aufhalten, ist es schon ein Gewinn, wenn dort keine Zugerscheinungen (Ther-
mik) mehr auftreten.
Dauerhaft hohe Luftqualität mit einer äußerst niedrigen CO2-Konzentration kommt
der Gesundheit der BewohnerInnen natürlich auch zu Gute.
Als ein in Altenheimen regelmäßig auftretendes und bisher nicht gelöstes Problem
wurde uns immer wieder -auch schon früh vor unserer allerersten Entwurfsskizze-
der für solche Einrichtungen typische Uringeruch genannt. Die „Komfortlüftung“ (kont-
rollierte Dauerlüftung) konnte dieses Problem endlich ausräumen.

Erfahrungen seit dem Einzug – Fensterlüftung: Theorie und Praxis
In den ersten Wochen haben die BewohnerInnen ihre Zimmer noch überwiegend
über die Fenster belüftet. Auch in den Fluren, wo die Bewohner sich gerne treffen,
waren trotz ständiger Hinweise des Pflegepersonals anfangs die Fenster sehr häufig
geöffnet.
Die Edelstahlansaugstutzen für die Lüftungsanlage
sind vor dem Treppenhaus positioniert, in unmittelbarer
Nähe der Technikzentrale im Keller




Inzwischen hat dies stark nachgelassen; die BewohnerInnen der „Regelgruppen“ (die
nicht an Demenz erkrankten BewohnerInnen) hatten sich nach gut drei Monaten an
die neue Situation gewöhnt und gehen jetzt i. d. R. richtig mit der Lüftungsanlage, die
für jedes Zimmer eine individuelle Regelung ermöglicht, um. Lediglich die Wohn-
gruppe der an Demenz erkrankten BewohnerInnen konnte sich bis heute nicht daran
gewöhnen, dass sie zum Lüften keine Fenster mehr öffnen müssen.

249
PASIVNÍ DOMY 2008

Auf Grund der besonders guten (sehr niedrigen) Energiekennzahl des Gebäudes, die
von uns mit 5,1 berechnet worden war, sah der Träger bisher keinerlei Handlungsbe-
darf. Schließlich sollen die BewohnerInnen sich in erster Linie wohl und nicht bevor-
mundet fühlen.
Der dann tatsächlich gemessene Energieverbrauch lag in den ersten beiden Heizpe-
rioden im Durchschnitt 15,2% höher als ursprünglich errechnet, was ausschließlich
im falschen Lüftungsverhalten der an Demenz erkrankten Wohngruppe begründet
lag. Dadurch ergab sich aus dem errechneten 0,51-Liter-Haus ein gemessenes 0,59-
Liter-Haus, was den Träger verständlicherweise bis heute zu keinerlei Konsequenz
veranlasst hat.

Wohlbefinden der BewohnerInnen und des Personals; wie wird die Luftqualität
empfunden, gibt es noch den in Altenheimen typischen Uringeruch?
Zu Beginn der „Heizperiode“ (nach Umstellung der Lüftungsanlage auf „Winterbet-
rieb“) klagten die Bewohner und das Personal anfangs hin und wieder über zu
trockene Luft. (Anm. des Referenten: In jedem Haus ist erfahrungsgemäß in der He-
izperiode die Luft trockener)
Da sowohl in den Individual- wie auch in den Gemeinschaftsbereichen kaum Pflan-
zen aufgestellt waren, haben wir empfohlen, dies nachzuholen und außerdem die
Luftzufuhr während der Heizperiode etwas zu reduzieren.
Diese Maßnahmen haben dann unmittelbar zu einer erheblichen Verbesserung der
Situation geführt, so dass die „Probleme“ komplett ausgeräumt werden konnten.
Heute sind die Bewohner und auch das Pflegepersonal von der Luftqualität geradezu
begeistert!
Die Luftqualität wird inzwischen überwiegend von allen BewohnerInnen und auch
vom Pflegepersonal als sehr gut empfunden. Kochgeruch -selbst nach der Zuberei-
tung von Fischgerichten- verschwindet erstaunlich schnell.
Materialkomposition in der Fassade aus Glas,
grau lasierten Lärchen-Holztafeln und Lärchen-
Holzverschalung




250
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Der in Altenheimen typische Uringeruch ist tatsächlich ausgeblieben!
Dem Pflegepersonal war sehr positiv aufgefallen, dass auch der durch nachträglich
durchgeführte Malerarbeiten eingetragene Farbgeruch nur so lange wahrnehmbar
war, wie auch die Malerarbeiten selbst angedauert hatten; es gab keinerlei Na-
chwirkungen.

Wie ist das Temperaturempfinden?
Am Anfang gab es hin und wieder Klagen wegen zu hoher Temperaturen im Haus.
Nachdem sich inzwischen insbesondere auch die BewohnerInnen mit der neuen
Technik vertraut gemacht haben, wird nicht nur die Luftqualität sondern auch die
Raumtemperatur als sehr angenehm empfunden. Alles Veränderungsbedürftige ist
inzwischen verändert worden. Nach Auskunft des Personals äußern sich die
BewohnerInnen sehr häufig dazu, dass sie sich im neuen Haus sehr viel wohler füh-
len als im alten „Haus Monika“, aus dem sechzig BewohnerInnen hierher gezogen
sind.
Ein Pfleger äußerte sich wörtlich: „Ich hoffe, dass ich in 35 Jahren hier meinen Le-
bensabend verbringen darf.“

Wirtschaftlichkeit
Im November 2001 -während der Planungsphase- hatten wir errechnet, dass die
Ausführung im Passivhausstandard gegenüber einer Ausführung im Niedrigenergie-
hausstandard (der derzeit in Deutschland gesetzlich vorgeschriebene Mindeststan-
dard) vom allerersten Tag an 8.431,-- € jährlich einspart. Hierin eingerechnet waren
die Kapitalkosten (Zinsen + Tilgung) für die kompletten investiven Mehrkosten abzüg-
lich der eingesparten Energiekosten gegenüber einer Ausführung als "Niedrigener-
giehaus".
Nach der ersten Heizperiode lagen die tatsächlich im ersten Jahr eingesparten Kos-
ten (Stand Mai 2004) gegenüber Niedrigenergiehausstandard sogar bei 12.437,-- €.
Grund hierfür waren die zwischenzeitlich enorm gestiegenen Energiekosten, die auch
in den folgenden Jahren weiter drastisch angestiegen sind und deren Ende auch he-
ute noch nicht abzusehen ist. Schon im März 2008 lag der Liquiditätsvorteil des Pas-
sivhauses gegenüber einer Ausführung im Niedrigenergiehausstandard bei mitt-
lerweile über 20.800,-- €. Insbesondere aber nicht nur aus ökonomischer Sicht war
es die richtige Entscheidung des Bauherrn, dieses Haus unbedingt im Passi-
vhausstandard auszuführen.
Bei Ausführung im Passivhausstandard prognostizierter Liquiditätsvorteil gegenüber
einer Ausführung in Niedrigenergiehausstandard:
Errechneter jährlicher Kapitalvorteil
8.431,- EURO (Stand November 2001)
Tatsächlicher Kapitalvorteil

251
PASIVNÍ DOMY 2008

12.437,- EURO (Stand April 2004)
20.800,- EURO (Stand April 2008)
*in die Berechnung einbezogen : Kapitalkosten (Zinsen + Tilgung) bei voller
Fremdfinanzierung der investiven Mehrkosten bei Ausführung im Passivhausstan-
dard gegenüber Niedrigenergiehausstandard abzüglich der eingesparten Energie-
kosten

Schlussfolgerung
Gerade Altenpflegeheime eignen sich wegen ihrer Kompaktheit und ihrer hohen Be-
legungsdichte besonders gut zur Realisierung als Passivhaus. Nicht nur die Wirt-
schaftlichkeit sondern insbesondere auch der hohe Wohnkomfort und die besonders
gute Luftqualität sollte den Passivhausstandard für Altenheime zur Regel machen.
Für denselben Träger planen wir gerade ein weiteres Altenpflegezentrum, diesmal in
vorgefertigter Stahlzellen-Modulbauweise.

Weshalb Altenpflegeheime im Passivhausstandard als vorgefertigter Stahlzel-
len-Modulbau?
as Altenpflegeheim St. Josef in Mönchengladbach-Giesenkirchen wird ein neues
Pflegezentrum mit 84 Pflegeplätzen. Es dient als Ersatzbau und Erweiterung für ein
auf dem Grundstück bestehendes Altenpflegeheim mit 74 Plätzen.
Bauherr und Träger ist wieder der Caritas-Verband für die Region Mönchengladbach-
Rheydt e. V.




Caritas-Haus St. Josef, weltweit erster Großbau in vorgefertigter Stahlzellen-Modulbauweise als Pas-
sivhaus

Das vorhandene Gebäude entspricht in seiner baulichen Konzeption nicht mehr den
Ansprüchen an eine zeitgemäße Altenpflege -dies betrifft sowohl die pflegerische
Seite (Raumzuschnitte, Sanitärausstattung) als auch die betriebswirtschaftliche Seite
(überdurchschnittlicher Personalaufwand). Eine Grundsanierung, verbunden mit ei-
nem Komplettumbau des bestehenden Hauses wurde bauherrenseitig erwogen, je-
doch nach Ermittlung und Abwägung der entstehenden Aufwendungen sowie sozia-

252
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

ler Folgen (Unterbringung der derzeitigen BewohnerInnen während der Bauzeit)
verworfen. Letztendlich fiel die Entscheidung für einen Neubau und einen Teilrüc-
kbau des vorhandenen Pflegezentrums aus den 60-er Jahren. Der verbleibende Teil
des Bestandes und der Neubau werden zusammen das neue Pflegeheim bilden.
Eine Besonderheit der Bauaufgabe besteht darin, den Neubau bei noch bewohntem
Altbaubestand zu errichten.
So wird zuerst lediglich der Querriegel (‚Sägezahn’) des Bestandes abgebrochen,
während das Restgebäude weiter vollständig bewohnt bleibt. Das neue Pflegezent-
rum wird neben dem alten Pflegeheim in die Höhe "wachsen".




Schematische Darstellung der einzelnen Bauphasen

Durch die Modulbauweise ergibt sich eine Bauzeitreduzierung von etwa 20 auf 5
Monate.
Materialkomposition für das neue Caritas-Haus St. Josef
aus grau lasierter Lärchen-Holztafel, roter Putzfassade,
weißem Fensterrahmen und anthrazitfarbenem Son-
nenschutzrollo.




Es wird erwartet, dass durch die Stahlzellen-Modulbauweise im Vergleich zur kon-
ventionellen Bauweise im Passivhausstandard noch bessere Werte für den Blower
Door Test (Luftdichtigkeitsnachweis) erreicht werden können. Durch die Vorfertigung
der Module im Werk kann noch genauer gearbeitet werden als vor Ort auf der Baus-
telle.
Je besser das Blower Door Test-Ergebnis ist, desto mehr Energie und somit natürlich
auch Energiekosten können eingespart werden.

253
PASIVNÍ DOMY 2008

PERSPEKTIVNÍ URBANISMUS na příkladu obytné čtvrti
Obertor ve městě Schmalkalden (Durynsko, Německo)
CHARITNÍ DŮM v Neuwerku – zpráva o zkušenostech
z prvního evropského domova pro seniory ve standardu
pasivního domu
Prof. Dipl.-Ing. Ludwig Rongen, Architekt und Stadtplaner BDA
University of Applied Sciences, FH Erfurt (Germany)
RONGEN ARCHITEKTEN, Propsteigasse 2, D 41849 Wassenberg
Tel.: ++4924323094, email: info@rongen-architekten.de, www.rongen-architekten.de

PERSPEKTIVNÍ URBANISMUS na příkladu obytné čtvrti Obertor ve
městě Schmalkalden (Durynsko, Německo)
Urbanistický projekt „Obytná čtvrť Obertor“ jsme navrhovali pod heslem „Slunnečné
časy – generace Obertor“. Zvláště jsme chtěli ukázat, že úspěšné a energeticky efek-
tivní solární stavění, a tedy i stavění ve standardu pasivního domu, začíná nejpozději
ve fázi urbanistického plánování. Naše koncepce je založena na propojení struktury
zeleně se zástavbou a infrastrukturou.

Urbanistická koncepce a infrastruktura
Zahrady a obytné dvory mezi stupňovitými, v úhlech uspořádanými skupinami domů
vytvářejí plynulý, ale zřetelný přechod k sídelnímu území a spojnici mezi zelenou zó-
nou a sídlištní infrastrukturou.




Návrh rezidenční zástavby pro seniory

Zelená zóna byla navržena jako upravená zeleň na úpatí hory Queste. Na severu se
otevírá dále k břehu Schmalkalde, kde ji uzavírá nábřežní terasa zvoucí k odpočinku
nebo přátelskému posezení.

254
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Páteří vnitřní infrastruktury je obslužná komunikace kopírující stupňovité uspořádání
domovních bloků a spojující starou a novou zástavbu. Obslužná komunikace ústí do
malého náměstíčka, spojeného pěší komunikací s náměstím Obertorplatz.
Jako alternativa k dnešní funkci objektu Gespringweg/Schlossküchenweg pro Lido-
vou vysokou školu bylo vzhledem k jeho poloze a urbanistickému rozvoji navrženo
zřízení bytů pro seniory, příp. s pečovatelskou službou. Objekt se otevírá k jihu a
přímo navazuje na park a obytnou zónu. Stávající budova je udržovaná a stavebně
doplněná. Uvažovat lze případně i o zcela nové zástavbě.

Obytná zástavba
Uvolněná dvou- až třípodlažní nová zástavba s jednotlivými domy a bloky tvoří har-
monický přechod mezi uzavřenou Rückersgasse/Obertor a krajinným prostorem
Queste.
Úhlový tvar domovních bloků vytváří polootevřené dvory, které podporují sousedské
vztahy a představují spojnici mezi zelenou zónou a městem. Třípodlažní obytné do-
my lze alternativně realizovat s vloženým bytem, např. pro babičku žijící ve společné
domácnosti (vícegenerační bydlení) nebo jako byt k pronájmu apod. Každý dům má
vlastní zahrádku orientovanou na jihozápad.

Energetická koncepce
Všechny domy jsou koncipovány jako „energeticky nulové“. Toho je dosaženo
s výhodnými náklady jednak důslednou orientací k jihovýchodu či jihozápadu, jednak
kompaktními stavebními objekty s velice výhodným poměrem povrch-objem. Všech-
ny střechy a fasády lze vybavit aktivními solárními systémy (solární termi-
ka/fotovoltaika). Pro všechny domy jsou navrženy výměníky zemního tepla a jednot-
ky kontrolovaného větrání s rekuperací tepla a regulací vlhkosti. Potřebnou zbytko-
vou tepelnou energii dodává vždy pro 2 domy společný kotel na dřevěné pelety.




Jednorázové pořizovací náklady na tuto progresivní technologii vytápění a přiměře-
nou izolaci budov se budou vzhledem k rostoucím cenám ropy a plynu amortizovat již
za několik let.

255
PASIVNÍ DOMY 2008




Půdorysy různých typů domů

Pro výsadbu jsou předepsány výhradně listnaté stromy. V létě poskytují cenné zastí-
nění a přispívají k ochraně obytných staveb před přehříváním, a tím i ke snižování
nároků na chlazení v letních měsících.

CHARITNÍ DŮM v Neuwerku – zpráva o zkušenostech z prvního
evropského domova pro seniory ve standardu pasivního domu




Pohled na vchod a jídelnu; budova je téměř ukrytá v parkovém prostředí.

Již od 27. června 2003 je obývaný Charitní dům v Neuwerku, první evropský domov
pro seniory vybudovaný ve standardu pasivního domu. Živě působící vzhled zajišťuje
souhra materiálů zvolených pro vnější fasády – červené režné cihly, panely lazuro-
vaného dřeva a barevná okenní křídla ve spojení se zastiňovacími roletami.


256
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Cílem investora, sdružení Caritas-Verband Mönchengladbach–Rheydt e. V., bylo
postavit dům charakterizovaný klíčovými pojmy jako bezpečí, úcta k hodnotám, se-
beurčení, svoboda, blízkost a domácká atmosféra.




Přízemí

Nový domov pro seniory Caritas ve čtvrti Mönchengladbach-Neuwerk spojuje moder-
ní koncepci bydlení s progresivní ekotechnologií. Celkem 80 míst je rozděleno do 8
obytných skupin po 10 obyvatelích.

Proč realizace formou pasivního domu?
Pro investora a zejména pro obyvatele, kteří nakonec musí hradit provozní náklady,
jsou rozhodujícím argumentem pro provedení takového zařízení ve standardu pasiv-
ního domu velmi nízké náklady na topení, ale nejen to.
Ještě více pro takové rozhodnutí hovoří mimořádně vysoká kvalita bydlení. Právě pro
starší lidi, kteří by se ještě i zevnitř chtěli podílet na životě venku, a proto se velice
rádi zdržují poblíž oken, je výhodné, když tam nikde není průvan (termika).
Zdraví obyvatel přirozeně prospívá i trvale vysoká kvalita vzduchu s velmi nízkou
koncentrací CO2.
Jako častý a dosud neřešený problém domovů pro seniory nám byl opakovaně – již
před našimi prvními náčrty – uváděn zápach moči, typický pro taková zařízení. Tento
problém dokázalo konečně odstranit „komfortní větrání“ (stálá kontrolovaná ventila-
ce).

Zkušenosti po nastěhování – větrání okny v teorii a praxi
V prvních týdnech větrali obyvatelé své pokoje ještě převážně okny. I na chodbách,
kde se obyvatelé rádi setkávají, byla zpočátku přes stálá upozornění personálu velmi
často otevřená okna.




257
PASIVNÍ DOMY 2008

Nerezová nasávací hrdla větracího zařízení jsou
umístěná před schodištěm, v bezprostřední blíz-
kosti technické ústředny ve sklepě.




Od té doby se otvírání oken již silně omezilo; obyvatelé z „normálních skupin“ (netr-
pící demencí) si zhruba po třech měsících na novou situaci dobře zvykli a nyní
s ventilačním zařízením, které umožňuje individuální regulaci v každém pokoji, za-
cházejí zpravidla správně. Pouze skupina obyvatel trpících demencí si dodnes ne-
zvykla, že pro větrání nemusí otevírat okna.
Vzhledem k velmi dobrému (velmi nízkému) energetickému faktoru budovy, který
jsme vypočítali na 5,1, však provozovatel zatím nepovažuje za nutné nějak zasaho-
vat. Obyvatelé se přece mají v prvé řadě cítit příjemně a bez poručníkování.
Skutečně naměřená spotřeba energie byla v prvních dvou topných obdobích o 15,2%
vyšší než byl původní výpočet, což způsobilo výhradně nesprávné větrání skupiny
obyvatel trpících demencí. Tak se vypočítaný 0,51litrový dům změnil v naměřený
0,59litrový dům, což provozovatele pochopitelně zatím nenutí k žádným důsledkům.

Komfort pro obyvatele i personál; jak pociťují kvalitu vzduchu, vyskytuje se
zápach moči, typický pro domovy seniorů?
Na začátku „topného období“ (po přepnutí větracího zařízení na „zimní provoz“) si
obyvatelé a zaměstnanci zpočátku občas stěžovali na příliš suchý vzduch. (Pozn.
referujícího: V každém domě je podle zkušenosti vzduch v topném období sušší.)
Protože ani v individuálních, ani ve společných prostorách nebyly rozmístěné téměř
žádné rostliny, doporučili jsme jejich doplnění a mimoto mírné zeslabení přívodu
vzduchu během topného období. Tato opatření vedla ihned k podstatnému zlepšení
situace, takže tento „problém“ byl kompletně odstraněn. Dnes jsou obyvatelé i ošetřu-
jící personál kvalitou vzduchu přímo nadšení!
Kvalitu vzduchu nyní považují všichni obyvatelé i ošetřující personál převážně za
velmi dobrou. Překvapivě rychle mizí pachy z vaření – dokonce i po přípravě rybích
jídel.

Zápach moči typický pro domovy seniorů se skutečně nevytvořil!
Ošetřující personál velice pozitivně hodnotí, že i zápach barev z dodatečně provádě-
ných malířských prací byl cítit jen během samotných prací; poté již nepřetrvával.


258
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Jaké je vnímání teploty?
Zpočátku se tu a tam objevovaly stížnosti na příliš vysoké teploty v domě. Jakmile se
však obyvatelé seznámili s novou technikou, vnímají nyní nejen kvalitu vzduchu, ale i
teplotu v místnostech jako velmi příjemnou. Všechno, co bylo potřeba změnit, se již
upravilo. Podle informací personálu obyvatelé velmi často říkají, že se v novém domě
cítí mnohem lépe než ve starém „Domě Monika“, z něhož se sem 60 obyvatel pře-
stěhovalo.
Jeden ošetřovatel doslova řekl: „Doufám, že zde za 35 let budu moci strávit svůj pod-
zim života.“
Kompozice materiálů na fasádě ze skla, šedě lazurovaných
modřínových panelů a modřínového obložení




Hospodárnost
V listopadu 2001 – během fáze plánování – jsme vypočítali, že provedení ve stan-
dardu pasivního domu oproti provedení v nízkoenergetickém standardu (což je
v současnosti v Německu zákonem předepsaný minimální standard) ušetří od první-
ho dne provozu 8.431,-- € ročně. Započítané byly kapitálové náklady (úroky + splát-
ky) na kompletní investiční vícenáklady s odečtením uspořených nákladů na energie
ve srovnání s nízkoenergetickým provedením.
Po prvním topném období činily skutečně uspořené náklady za první rok (stav
v květnu 2004) oproti nízkoenergetickému standardu dokonce 12.437,-- €. Důvodem
byl enormní nárůst cen energií, který dále drasticky pokračoval i v dalších letech a
jehož konec dodnes není v dohledu. Již v březnu 2008 činila finanční výhodnost pa-
sivního domu oproti provedení v nízkoenergetickém standardu více než 20.800,-- €.
Rozhodnutí investora pro provedení ve standardu pasivního domu ovšem bylo
správné nejen z ekonomického hlediska.
Finanční výhodnost při provedení ve standardu pasivního domu oproti nízkoenerge-
tickému standardu:
vypočtená roční kapitálová úspora:
8.431,- EUR (listopad 2001)


259
PASIVNÍ DOMY 2008

skutečná kapitálová úspora:
12.437,- EUR (duben 2004)
20.800,- EUR (duben 2008)
*do výpočtu byly zahrnuty kapitálové náklady (úroky + splátky)
Při financování vícenákladů na provedení ve standardu pasivního domu pouze
z cizích zdrojů oproti nízkoenergetickému standardu po odečtení ušetřených nákladů
na energie

Závěr
Právě domovy pro seniory se díky své kompaktnosti a vysoké obsazenosti velmi
dobře hodí k provedení ve standardu pasivního domu. Nejen kvůli ekonomickým fak-
torům, ale zejména i pro vysoký komfort bydlení a vynikající kvalitu vzduchu by se
standard pasivního domu měl stát pro domovy seniorů pravidlem. Pro stejného pro-
vozovatele nyní projektujeme další zařízení pro seniory, tentokrát jako konstrukci
z prefabrikovaných modulů železobetonových buněk.

Proč budovat domovy pro seniory ve standardu pasivního domu jako kon-
strukci z prefabrikovaných železobetonových modulů?
Domov pro seniory sv. Josefa ve čtvrti Mönchengladbach–Giesenkirchen bude no-
vým zařízením s 84 místy. Bude sloužit jako náhrada a rozšíření současného domo-
va pro seniory se 74 místy na daném pozemku. Investorem a provozovatelem je opět
sdružení Caritas-Verband für die Region Mönchengladbach-Rheydt e. V.




Charitní dům sv. Josefa, první velká stavba z prefabrikovaných železobetonových modulů ve standar-
du pasivního domu na světě

Koncepce stávající budovy již neodpovídá nárokům na moderní péči o seniory, a to
jak po stránce ošetřovatelské (dispozice, sanitární zařízení), tak i provozně ekono-
mické (nadprůměrná personální náročnost). Investor zvažoval důkladnou rekonstruk-
ci spojenou s kompletní přestavbou stávajícího domu, po zjištění a zvážení nákladů a
sociálních důsledků (ubytování současných obyvatel během stavebních prací) ji však
zavrhl. Nakonec padlo rozhodnutí pro novostavbu a částečnou demolici dosavadního

260
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

zařízení ze 60. let. Nový domov pro seniory bude tvořit ponechaná část současného
objektu spolu s novostavbou.
Zvláštnost tohoto zadání spočívá ve vybudování novostavby u dosud obývaného
staršího objektu. Proto bude nejprve zbouráno pouze příčné křídlo (‚pila’) starého
objektu, zatímco zbytek budovy zůstane plně obývaný. Nové ošetřovatelské zařízení
„vyroste“ vedle starého domova.




Schematické znázornění jednotlivých stavebních fází

Díky modulové konstrukci se doba výstavby zkrátí ze 20 asi na 5 měsíců.
Kompozice materiálů pro nový Charitní dům sv. Josefa
z šedě lazurovaných modřínových panelů, červeně omít-
nuté fasády, bílých okenních rámů a antracitových zasti-
ňovacích rolet.




Očekáváme, že modulovou konstrukcí z železobetonových buněk lze dosáhnout ješ-
tě lepších hodnot v blower-door-testu (průkaz vzduchotěsnosti) oproti konvenčnímu
způsobu výstavby ve standardu pasivního domu. Při tovární výrobě prefabrikovaných
modulů lze totiž pracovat s ještě větší přesností než na staveništi.
Čím lepší jsou výsledky, tím více energie a přirozeně i nákladů na energii lze uspořit.




261
PASIVNÍ DOMY 2008

Ukázky pasivního stavění v Horním Rakousku
Ing. Kateřina Mertenová, Pasovská 12, České Budějovice
Tel: 728 772 979, e-mail: katerina.mertenova@email.cz
Pasivní stavby jsou v Rakousku realizovány již od roku 1996. Během 10 let bylo po-
staveno přes 1.600 objektů s užitnou plochou téměř 950.000 m2. V současnosti vyu-
žívá komfortu bydlení v pasivním domě již přes 18.000 Rakušanů. Předpokládá se,
že v roce 2010 bude již každá 4.novostavba pasivní. Bylo prokázáno, že státní pod-
pora má přímý vliv na počet realizovaných pasivních objektů.

1. Novostavby
1.1. Rodinný dům Kammer – Schörfling am Attersee 2007
• autor: PAUAT Architekten, Wels
• potřeba tepla na vytápění: 10 kWh/m²a
• dřevostavba z prefabrikátů, suterén ŽB
• tepelná izolace: foukaná celulóza, XPS
• vytápění: podlahové + vzduchotechnika (te-
pelné čerpadlo)
• větrání: kompaktní jednotka s rekuperací
(solankový zemní výměník)


1.2. Římskokatolický kostel St. Franziskus – Wels 2004
• autor: architekti Luger & Maul, Wels
• potřeba tepla na vytápění: 31 kWh/m²a
• dřevostavba z prefabrikovaných dílců
• obklad z šedě natřených modřínových latí
• fotovoltaické články v černé skleněné fa-
sádě (200 m2) → elektřina do sítě (15.300
kWh/a)
• vytápění: vzduchotechnika + podlahové (so-
lární kolektory a kotel na pelety)

1.3. Obecní úřad s kavárnou – Schardenberg 2008
• autor: PAUAT Architekten, Wels
• potřeba tepla na vytápění: 10-15 kWh/m²a
• monolit.železobeton, tep.izolace EPS/XPS
• vytápění: podlahové (obecní teplovod -
vytápění biomasou)
• chlazení: využití spodní vody z místní
studny
• větrání: kompaktní jednotka s rekuperací
(solankový výměník pod základ. deskou)

262
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

1.4. Veletržní hala Messe – Wels 2007
• autor: AT 4 Architekten, Wels
Výstavní hala: NED blízký pasivnímu
• plocha 160 x 90 m bez vnitřních podpor
• fasáda z dřevotřískových boxů s tep. izolací
Administrativní věž: pasivní standard
• železobetonový stěnový systém s vakuovou
izolací, nastavitelné kovové lamely
Foyer: ocelové a dřevěné nosníky, sklo

2. Přestavby
2.1. Rodinný dům Panic – Schleißheim bei Wels 2007
• autor: Arch.Dipl. A. Fürstenberger, Wien
• potřeba tepla: 15 kWh/m²a (původně 320)
• dřevostavba (původní zděný statek z 19.st.)
• 1.komplexní použití vakuové izolace při re-
konstrukci v Rakousku → úspora prostoru
• cíl projektu: vývoj stavebních opatření pro
minimalizaci tepelných mostů při přestavbě
• redukce energ.spotřeby a emisí CO2 o 95%


2.2. Základní a polytechnická škola – Schwanenstadt 2007
• autor: PAUAT Architekten, Wels
• potřeba tepla: 15 kWh/m²a (původně 165)
• zvýšení kvality ovzduší a denního osvětlení
• opláštění ŽB kce ze 60. let dřevěnými pane-
ly s tep.izolací, přístavba z dřev. prefabriká-
tů
• decentr. vzduchotech. jednotky s rekuperací
• 1.přestavba veřejné budovy v pasivním
standardu v Rakousku

3. Literatura a zdroje
(1) IG Passivhaus Österreich: Innovative Passivhausprojekte, Wien 11/2007
(2) Cipra: Energieeffizientes Bauen und Sanieren im Alpenraum, Wien 11/2006
(3) www.igpassivhaus.at
(4) www.hausderzukunf.at
(5) www.klimaaktiv.at

Foto: archiv autorky
Vizualizace: PAUAT Architekten



263
PASIVNÍ DOMY 2008

Gute Luft macht Schule. Macht die Passivhaussanierung
Schule?
Arch. DI Johannes Kislinger, ah3 architekten zt-gmbh
Hauptplatz 3, 3580 HORN
Tel:+43 2982 20800, mobil: +43 676 301 8703 , e-mail: office@ah3.at

Schulen in NÖ als Herausforderung der nächsten Jahre

Setzt sich der Passivhausstandard in diesem Bereich durch?
Werkbericht der ersten Passivhaussanierung einer Grundschule in NÖ




Niederösterreichs Grundschulen sind zum grossen Teil in den 70er Jahren errichtet,
einer Zeit vor dem sogenannten Ölschock. Heizenergieverbräuche jenseits von 250
kWh/m2a sind hier keine Seltenheit.
CO2-Luftkonzentrationen in Klassenräumen betragen ein Mehrfaches der erlaubten
WHO-Grenzwerte.
Durch geänderte Nutzeranforderungen und pädagogische Massnahmen wie das
Senken der Schülerhöchstzahlen pro Klassenraum steht ein Modernisierungsschub
dieser Grundschulen an.
Zwar sind sich Landespolitiker, Förderstellen und Planer einig, beste Standards für
die Modernisierung anzuwenden. Dennoch stösst das Konzept der


264
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Passivhaussanierung immer noch auf grossen Widerstand bei den
Entscheidungsträgern, den Kommunen.
Realisierte und geplante Beispiele aus der Praxis der letzten 10 Jahre dienen der
Diskussion im Durchsetzen von zeitgemässen Konzepten. Der Werkstattbericht von
ah3 architekten bringt Argumente im Speziellen für Lokalpolitiker. Der
Erfahrungsaustausch unter Planern sichert die Weiterentwicklung der
Passivhausbewegung.
Diskutiert wird eine in Bau befindliche Passivhaus- Anlage mit Volks, Musik-,
Volkshochschule mit Kindertagesstätte und Kindergarten in Leobendorf. Ausblicke
auf andere im Planungsprozess befindliche Schulprojekte.
Die gezeigten Beispiele wurden thermisch simuliert, aus der Simulation Varianten zur
Entscheidungsfindung herausgefiltert und der Bevölkerung und der Kommune zur
Entscheidung vorgelegt.
Aus den gesammelten Erkenntnissen wurden Forderungen an Planer, am Prozess
Beteiligte, Politiker und Förderstellen formuliert, die im Beitrag zur Diskussion gestellt
werden.




265
PASIVNÍ DOMY 2008

Dobrý vzduch dělá školu – dělá školu i rekonstrukce na
pasivní standard?
Arch. DI Johannes Kislinger, ah3 architekten zt-gmbh
Hauptplatz 3, 3580 HORN
Tel:+43 2982 20800, mobil: +43 676 301 8703 , e-mail: office@ah3.at

Školy v Dolním Rakousku jsou výzvou do dalších let

Prosadí se sanace ve standardu pasivních domů i v této oblasti?
Pracovní zpráva k první sanaci základní školy v Dolním Rakousku ve standardu pa-
sivního domu.




Základní školy v Dolním Rakousku vznikaly v převážné většině případů v 70. letech,
tedy v době před tzv. ropným šokem. Proto zde také není spotřeba energie na topení
až 250 kWh/m2a nic mimořádného.
Koncentrace CO2 ve třídách těchto škol přesahují několikanásobně povolené mezní
hodnoty WHO.
Na základě změněných požadavků na provoz těchto škol a také z čistě pedagogic-
kých důvodů (požadavek na snížení maximálního počtu žáků ve třídě) stojí dnes tyto
školy před velkou vlnou modernizací.




266
 4. PASIVNÍ STAVBY OBČANSKÉHO VYBAVENÍ

Politikové v jednotlivých spolkových zemích, různé instituce poskytující finanční pod-
poru i projektanti jsou sice zajedno, že při této modernizaci musí být uplatněny nej-
vyšší standardy, přesto však koncept sanace ve standardu pasivních domů stále ješ-
tě naráží na velký odpor kompetentních míst, tj. obcí a měst.
Základ pro diskuzi, jejímž cílem je prosazení aktuálních konceptů sanace, tvoří již
realizované nebo aktuálně plánované projekty. Pracovní zpráva sestavená architekty
kanceláře ah3 nabízí argumenty speciálně pro lokální politiky. Výměna zkušeností
mezi jednotlivými projektanty pak zajišťuje plynulý vývoj na poli pasivních domů.
Diskuze se týká objektu realizovaného v Leobendorf/Rakousko ve standardu pasiv-
ního domu, v němž má být umístěna lidová škola, hudební škola, tzv. lidová vysoká
škola a mateřská škola. Kromě toho jsou tématem diskuze i další školní projekty, kte-
ré se nachází ve fázi plánování.
U všech diskutovaných příkladů byla provedena termická simulace, ze které byly vy-
filtrovány různé varianty pro rozhodování. Tyto pak byly předloženy občanům i ko-
munálním politikům k rozhodnutí.
Na základě takto získaných poznatků byly formulovány požadavky na projektanty,
jednotlivé účastníky tohoto procesu, politiky i instituce poskytující finanční podporu,
které slouží jako základ pro další diskuzi.




267
PASIVNÍ DOMY 2008




268
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ



Pasivní domy 2008
5. Inovativní výrobky a technická řešení
Reinhard Weiss
Vergleichende Untersuchung verschiedener Strategien zur Optimierung der
Raumluftfeuchte 270
Srovnávací studie různých strategií pro optimalizaci vlhkosti v interiéru 276
Eberhard Paul
Beurteilungskriterien für die Qualität eines Wärmerückgewinnungsgerätes 282
Kriteria pro posuzování kvality jednotek s rekuperací tepla 288
Vajda József
Luftkollektor integriert in das Lüftungssystem der Passivhäuser 294
Vzduchový kolektor integrovaný do větracího systému pasivních domů 296
Kamil Staněk
Fotovoltaika pro PD Koberovy v souvislostech 298




269
PASIVNÍ DOMY 2008

Vergleichende Untersuchung verschiedener Strategien zur
Optimierung der Raumluftfeuchte
Ing. Reinhard Weiss, drexel und weiss energieeffiziente haustechniksysteme GmbH,
Achstrasse 42, 6922 Wolfurt, Österreich
Tel: +43 5574 47895 0, www.drexel-weiss.com

1. Raumluftfeuchte: Anforderungen und Status quo
Der Einsatz von Lüftungssystemen basiert unter anderem auch auf dem Wunsch,
überschüssige Feuchtigkeit aus dem Gebäude zu transportieren. Überdimensionierte
Lüftungssysteme, aber auch deren ungeregelter Betrieb, führen wiederum zur ge-
genteiligen Wirkung. Nachstehend werden die Anforderungen, sowie deren aktuelle
Erfüllung in der Praxis behandelt.

1.1. Ein Blick in die Normen
Das Behaglichkeitsfeld der DIN 1946_2 reicht von 20 bis 26°C und von 30% bis 65%,
wobei die absolute Feuchte mit 11,5 g/kg (Schwülegrenze) limitiert ist. Die schweize-
rische Norm SIA E382/1 verhält sich ähnlich: 21 bis 26°C bei 30 bis 60% r.F. gilt dort
als behaglich. Ergänzend findet sich dort der Beisatz: „Gelegentliche Unterschreitun-
gen an wenigen Tage pro Jahr bis 20% und gelegentliche Überschreitungen bis 75%
r.F. sind physiologisch zulässig.“ Auch die ASHRAE wählt 30%, allerdings bezogen
auf 21°C. Als Maß für die Untergrenze gilt der absolute Feuchtegehalt an diesem
Punkt (4,8 g/kg). Bei höheren Temperaturen sind die „behaglichen“ Feuchten ent-
sprechend niedriger (bei 24°C: 25% r.F.). Eine der aktuellsten Untersuchungen zum
Thema Luftfeuchtigkeit und Komfort stammt von Renato Lazzarin [Tschui 2004] –
auch hier werden 30 bis 70% grundsätzlich als gesundheitlich akzeptabel eingestuft;
mit der zusätzlichen Anmerkung, dass die Ausgasung von Formaldehyd bei feuchter
Raumluft schneller stattfindet, was sich also nachteilig auswirkt.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Raumluftfeuchten zwischen 30
und 60-70% von Wissenschaft und Normung durchwegs als behaglich, bzw. gesund
bezeichnet werden. Unterschreitungen von 30% werden zum Teil gelegentlich, zum
Teil in Abhängigkeit der Raumtemperatur toleriert.

1.2. Übliche Werte aus der Praxis
Es gibt bereits eine Reihe von vermessenen Passivhäusern, unter anderem jene des
Forschungsprojektes CEPHEUS [Krapmeier 2001]. Die Raumluftfeuchten lagen hier
während der Heizperiode weitgehend zwischen 30 und 40%; bei einigen Gebäuden,
bzw. Wohnungen an 10 bis 60 Tagen auch unter 30%. Diese Erfahrung konnte auch
durch eine aktuelle Messreihe in einer Wohneinheit des Passivhaus Wolfurt bestätigt
werden. Die Feuchten wurden aber nun an 3 verschiedenen Positionen gemessen,
darüber hinaus wurden auch Temperatur und CO2 erfasst.



270
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Abbildung 1: Feuchte- und CO2-Verlauf in einer Dezemberwoche, Wohnung B2 im Passivhaus Wol-
furt Oberfeld.

Die Raumluftfeuchte in Wohn- und Schlafräumen liegt auch hier zwischen 30 und
40% (bei späteren kälteren Außentemperaturen wurden 30% auch unterschritten).
Zu beachten ist, dass alle diese Messungen an Anlagen mit Konstant-
Volumenströmen (bzw. via Zeitprogramm oder manuell stufengeregelt) vorgenom-
men wurden. Ein allfällig verbleibender Handlungsbedarf bezieht sich somit auf Fälle
mit unvermeidbaren Divergenzen zwischen Luftmenge und Feuchtelast oder aber auf
Menschen mit diesbezüglich sehr hoher Sensibilität.

2. Auswirkungen verschiedener Maßnahmen zur Erhöhung der
Raumluftfeuchte

2.1. Verglichene Maßnahmen
Im folgenden werden Technologien zur Feuchterückgewinnung (FRG) mit den
Auswirkungen einer CO2-Steuerung verglichen. Als Basis hierfür dienen Messungen
und Simulationen aus dem schweizerischen BFE-Projekt „Feuchte in Niedrigenergie-
bauten“ [Frei 2008]. Untersucht wurden die FRG-Technologien „sorptiver Rotation-
swärmetauscher“ (RWT) und „Membran-Plattenwärmetauscher“ (PWT). Sorptive
RWT zeichnen sich gerade bei niedrigen Außentemperaturen durch relativ hohe
Feuchterückgewinnungsgrade aus, die mit ansteigender Außentemperatur ab-
nehmen. Membran-Plattenwärmetauscher weisen demgegenüber etwas niedrigere,
aber relativ konstante Feuchterückgewinnungsgrade auf. Für die bedarfsgesteuerte
Volumenstromregelung wurde ein CO2-Sensor im Wohnraum platziert. Die Regelung
ist nur tagsüber aktiv, in der Nacht wird ein an die Schlafräume angepasster, kon-
stanter Volumenstrom betrieben.

271
PASIVNÍ DOMY 2008

Die Simulation durch die HTA Luzern beschränkte sich zunächst auf die bedarfsges-
teuerte Volumenstromregelung. Es wurden Varianten mit unterschiedlichen Perso-
nen-Anzahlen, Feuchtespeicherkapazitäten und Regelstrategien betrachtet. Die an-
gesetzte Feuchtelast ist mit ca. 1,5 Liter/(Tag.Person) als gering einzustufen . Ver-
gleichbare Literaturangaben reichen für einen Haushalt bis zu 15 Liter/Tag. Bei der
Feuchtespeicherkapazität wurden 3 Szenarien gewählt: Vernachlässigung; Berück-
sichtigung der Feuchtespeicherung in der Bausubstanz und Berücksichtigung einer
erhöhten Feuchtespeicherung, wobei Möblierung und sonstige Materialien in allen
Varianten vernachlässigt wurden. Ergänzend hierzu wurde noch eine Strategie mit
einer weiteren Regelgröße (Feuchte) betrachtet.

2.2. Auswirkungen auf die Raumluftfeuchte
Die Ergebnisse der Simulation in insgesamt 7 Varianten lassen sich folgendermaßen
zusammenfassen:
Variante: 1 2 3 4 5 6 7
Personenanzahl: 4 4 4 2 1 4 4
Feuchtspeicherkapazität keine normal erhöht normal normal Normal Normal
Regelstrategie: CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2/r.F. Keine
Personenstunden <30% 38 5 5 5 0 1 113
Abweichung von Variante 2 660% - 0% 0% -100% -80% 2160%
Wohnen
Gesamtstunden <30% 110 43 14 42 164 36 267
Abweichung von Variante 2 156% - -67% -2% 281% -16% 521%
Personenstunden <30% 80 40 0 74 81 40 90
Abweichung von Variante 2 100% - -100% 85% 103% 0% 125%
Schlafen
Gesamtstunden <30% 105 28 0 49 117 23 242
Abweichung von Variante 2 275% - -100% 75% 318% -18% 764%
Tabelle 1: Stunden mit einer r.F. <30% im Januar

Zunächst wird sichtbar, dass die Annahme bzgl. Feuchtespeicherkapazität großen
Einfluss auf die Ergebnisse nimmt. Bei der Variante mit dem höchsten Praxisbezug
(erhöhte Feuchtespeicherkapazität, um auch Einflüsse der Möblierung mit abzudec-
ken) sinkt die Raumluftfeuchte im 4-Personen-Haushalt trotz niedriger Feuchtelast
praktisch nicht unter 30%. Dabei wurden Außentemperaturen von bis zu –20°C be-
trachtet. Die Vergleichssimulation mit konstantem Volumenstrom liefert hier Werte bis
20% r.F. (hier allerdings ohne Berücksichtigung erhöhter Feuchtespeicherkapazität).
Im Anschluss daran wurde die Simulation auf Basis der Variante 2, jedoch mit Feuch-
terückgewinnung durchgeführt. Wie zu erwarten war, findet hier keine Unterschrei-
tung der 30%-Marke statt.
Zu ergänzen wäre, dass auch bereits Luftmengenreduktionen über Zeitprogramme
(auf Basis vordefinierter Nutzungsprofile) zu deutlich niedrigeren Unterschrei-
tungshäufigkeiten führen, als in Variante 7 (konstante Luftmenge) dargestellt.

2.3. Überfeuchtungspotenziale
Im Rahmen derselben Simulation wurde auch eine allfällige Überfeuchtungsproble-
matik untersucht. Hier wurden zwei obere Grenzwerte unterschieden – einerseits in

272
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Anlehnung an die Normen 60%, andererseits ein „Allergiker-Wert“ von 50% (siehe
auch [Richiger 2002]). Die Berechnungen liefern hohe Überschreitungen bei der
Technologie mit Membran-PWT: 20% der Winterhalbjahr-Stunden liegen oberhalb
von 60%; diese Grenze wird vom sorptiven RWT praktisch nicht überschritten. Die
Grenze von 50% wird allerdings von beiden Technologien sehr häufig überschritten
(ca. 50% beim Membran-PWT; ca. 40% beim sorptiven Rotationswärmetauscher). Im
Vergleich hierzu liefert die Simulation beim bedarfsgeregelten Volumenstrom nur ca.
10% Überschreitung von r.F.=50%.
Aufgrund einer relativ hohen Anzahl von theoretischen Annahmen, die dieser Simu-
lation zugrunde liegen (keine Feuchtepeicherkapazität, keine Abbildung von Fenster-
lüftung in der Übergangszeit), sind die Ergebnisse allerdings sehr vorsichtig zu inter-
pretieren.

2.4. Auswirkungen auf den Energieverbrauch
Wie die Messungen im Rahmen des BFE-Projektes zeigten, arbeitet der sorptive
RWT mit einen effektiven Wärmebereitstellungsgrad von ca. 75% und einer Stromef-
fizienz von 0,4 bis 0,45 Wh/mÂł. Das vermessene Gerät mit Membran-
Plattenwärmetauscher arbeitet mit ηeff = 70 bis 75% und ca. 0,29 Wh/mÂł, wobei an-
zumerken ist, dass hier die Innenleckage bei 100 Pa Differenzdruck 14 mÂł/h betrug,
was nach EN 13141-7 als Dichtheitsklasse 2 zu klassifizieren ist. Die Anforderungen
nach PHI werden deutlich verfehlt.
Fiktiver PE-Verbrauch als Funktion von Stromeffizienz und effektivem Wärmebereit-
stellungsgrad, bzw. Volumenstrom
In der Abbildung 2 wird das Lüftungssystem als Verbraucher dargestellt, in dem der
Stromeinsatz und jene Abluftwärme, die nicht zurück gewonnen wird, primärenerge-
tisch addiert werden. Annahmen: 84.000 Heizgradstunden; ganzjähriger Betrieb;
PE_Strom = 2,7; PE_Raumwärme = 1. Es wird gut sichtbar, wie groß der Einfluss der
Stromeffizienz ist – ein Ansteigen von 0,3 auf 0,45 Wh/mÂł verursacht hier einen Me-
hrverbrauch von etwa 500 kWh_PE/a. In der Abbildung 3 wird der Zusammenhang
zwischen betriebener Luftmenge und PE-Verbrauch dargestellt (bei konstantem ηeff).
Die Luftmenge wirkt sich auf Stromanteil und verbleibenden Lüftungswärmeverlust
aus. Deren Optimierung bietet deshalb ein vergleichsweise großes Potenzial. Eine
beispielhafte Reduktion des mittleren Volumenstroms von 140 auf 100 mÂł/h verrin-
gert den PE-Verbrauch um über 500 kWh/a. Demgegenüber arbeiten FRG-Systeme
teilweise mit Luftmengen-Erhöhungen, um zu hohe Raumluftfeuchten zu vermeiden;
dies verschärft diesen Zusammenhang allenfalls noch.




273
PASIVNÍ DOMY 2008


4000


3500


3000
PE-Verbrauch in kWh




2500


2000 70%
75%
80%
1500 85%
90%


1000


500


0
0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Stromeffizienz des Gerätes in Wh/m3


Abbildung 2: Fiktiver PE-Verbrauch der Wohnraumlüftung in kWh in Abhängigkeit von effektivem
Wärmebereitstellungsgrad und Stromeffizienz (Luftmenge = 140 mÂł/h)


4000


3500


3000
PE-Verbrauch in kWh




200 m Âł/h
2500

150 m Âł/h
2000


1500
100 m Âł/h
1000


500


0
0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Strom effizienz des Gerätes in Wh/m 3


Abbildung 3: Fiktiver PE-Verbrauch der Wohnraumlüftung in kWh in Abhängigkeit von Luftmenge und
Stromeffizienz (ηeff = 75%)

PE-Verbrauch durch allfällige aktive Befeuchtung
Beim energetischen Vergleich von Systemen mit und ohne Feuchterückgewinnung
stellt sich die Frage des Energieverbrauchs einer aktiven Befeuchtung, die bei sehr


274
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

niedrigen Feuchtelasten eingesetzt werden können. Im Rahmen des BFE-Projekts
wurde auch ein EXCEL-Tool entwickelt, das es ermöglicht, diesen Energieverbrauch
zu ermitteln. Da das Tool jedoch keine Feuchtespeicherkapazität berücksichtigen
kann, liefert es tendenziell deutlich pessimistische Ergebnisse. Relative Aussagen
können aber gut getroffen werden.
Ein beispielhaftes Gebäude mit ca. 140 m² WNF, 4 Personen, Feuchtelast niedrig (6
l/d), Luftmenge 140 mÂł/h würde hier zunächst ca. 1600 Stunden Unterschreitung von
r.F. = 30% liefern. Eine Reduktion des mittleren Volumenstroms durch Bedarfsrege-
lung auf ca. 100 mÂł/h im Mittel würde die Anzahl dieser Stunden auf ca. 1100 redu-
zieren. Auch beim Einsatz einer Feuchterückgewinnung liefert das Tool noch ca. 150
Stunden Unterschreitung, was die tendenziell pessimistische Darstellung unter-
mauert. Will man aber bspw. mit Hilfe eines Dampfluftbefeuchters die Raumluft-
feuchte zuverlässig oberhalb von 30% halten, so liefert das Tool einen Energiee-
insatz von 120 kWh Strom – primärenergetisch also ca. 320 kWh/a. Auch bei Verna-
chlässigung jeglicher Feuchtespeicherkapazität schneidet somit eine allfällige (sinn-
voll geregelte) Befeuchtung im Zusammenhang mit einer bedarfsorientierten Luft-
menge energetisch besser ab, als eine Feuchterückgewinnungs-Technologie.

3. Fazit
Komfortable Raumluftfeuchte ist zunächst eine Frage des Verhältnisses von Feuch-
telast zu Luftmenge. Überdimensionierte oder falsch betriebene Lüftungsanlagen
können für deutlich zu niedrige Feuchtewerte sorgen. Bei sehr geringen Feuchtelas-
ten stoßen auch richtig dimensionierte Anlagen an ihre Grenzen – Abhilfen stehen in
Form von FRG-Technologien, bedarfsgeregelten Volumenströme und/oder aktiver
Befeuchtung zur Verfügung.
Es zeigt sich dabei, dass sich Technologien zur Feuchterückgewinnung energetisch
eher nachteilig auswirken. Bei sehr geringen Feuchtelasten bieten bedarfsgeregelte
Volumenströme – allenfalls in Kombination mit kleiner aktiver Befeuchtung – eine
gute Möglichkeit, die Raumluftfeuchte in den gewünschten Grenzen zu halten.

4. Literatur
(1) RICHIGER, Hausstaubmilbenallergie, Broschüre, Schweizerisches Zentrum für
Allergie, Haut und Asthma, 2002
(2) TSCHUI, Hausstaubmilbenallergie, Broschüre, Schweizerisches Zentrum für Al-
lergie, Haut und Asthma, 2004
(3) KRAPMEIER, H., MÜLLER, E. Wohnanlage, CEPHEUS Projektinformation Nr.
25 Wolfurt, 2001
(4) FREI Feuchte in Niedrigenergiebauten, Endbericht BFE-Projekt Nr. 10843, 2008




275
PASIVNÍ DOMY 2008

Srovnávací studie různých strategií pro optimalizaci
vlhkosti v interiéru
Ing. Reinhard Weiss, drexel und weiss energieeffiziente haustechniksysteme GmbH,
Achstrasse 42, 6922 Wolfurt, Österreich
Tel: +43 5574 47895 0, www.drexel-weiss.com

1. Vlhkost v interiéru: požadavky a status quo
Použití větracích systémů je založeno mj. také na přání odebírat z budovy přebyteč-
nou vlhkost. Přehnaně dimenzované větrací systémy nebo také neregulovaný provoz
větracích systémů však vede k opačnému účinku. V tomto příspěvku se zmíníme o
příslušných požadavcích a jejich aktuálním uvádění do praxe.

1.1. Pohled na normy
Rozsah tepelné pohody podle normy DIN 1946_2 sahá od 20 do 26°C a od 30% do
65%, přičemž absolutní vlhkost je limitována hodnotou 11,5 g/kg (mez potivosti).
Švýcarská norma SIA E382/1 je podobná: za příjemné jsou ve Švýcarsku považová-
ny hodnoty 21 až 26°C při relativní vlhkosti 30 až 60%. Předepsané hodnoty jsou
doplněny poznámkou: „Občasné snížení těchto hodnot relativní vlhkosti až na 20% a
občasné zvýšení až na 75% je pro několik málo dní v roce fyziologicky přípustné.“
Rovněž norma ASHRAE určuje vlhkost 30%, ovšem vztaženou na 21°C. Jako měřít-
ko pro spodní hranici platí absolutní obsah vlhkosti v tomto bodě (4,8 g/kg). U vyš-
ších teplot jsou hodnoty „pohodové“ vlhkosti odpovídajícím způsobem nižší (při 24°C:
25% r. vlhkosti). Jedna z nejnovějších studií na téma vlhkost vzduchu a komfort po-
chází od Renato Lazzarina [Tschui 2004] – i zde je uvedena hodnota 30 až 70% jako
obecně přijatelná ze zdravotního hlediska; s dodatečnou poznámkou, že odpařování
formaldehydu probíhá při vlhkém vzduchu v interiéru rychleji, což je negativním dů-
sledkem.
Po shrnutí lze konstatovat, že hodnoty vlhkosti vzduchu v interiéru v rozpětí 30 až 60-
70% jsou vědecky i normami považovány za naprosto přijatelné, popř. je lze označit
za zdravé. Nižší hodnoty kolem 30% jsou tolerovány částečně příležitostně, z části
v závislosti na pokojové teplotě.

1.2. Obvyklé hodnoty z praxe
Existuje již celá řada navržených pasivních domů, mezi jiným PD v rámci výzkumné-
ho projektu CEPHEUS [Krapmeier 2001]. Hodnoty vlhkosti vzduchu v interiéru se zde
pohybují během topné sezóny většinou v rozpětí 30 až 40%; u některých budov,
popř. bytů po 10 až 60 dní také pod 30%. Tuto zkušenost bylo možné potvrdit i řadou
aktuálních měření v jedné bytové jednotce PD ve Wolfurtu. Hodnoty vlhkosti však teď
byly měřeny ve 3 různých místech, kromě toho se měřila také teplota a CO2.




276
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Obr. 1: průběh vlhkosti a CO2 během jednoho týdne v prosinci, byt B2 v PD Wolfurt Oberfeld.

Vlhkost vzduchu v interiéru v obývacím pokoji a ložnicích se pohybuje i zde od 30 do
40% (u pozdějších chladnějších vnějších teplot byly dosaženy i hodnoty nižší než
30%).
Povšimněte si, že všechna tato měření byla prováděna na zařízeních s konstantními
objemovými toky (popř. pomocí časového programu nebo s ruční stupňovitou regula-
cí). Případná potřeba zjednání nápravy se proto vztahuje na případy s nevyhnutelnou
divergencí mezi množstvím vzduchu a zátěží z vlhkosti nebo také na lidi s příslušnou
vysokou sensibilitou.

2. Dopady různých opatření pro zvýšení vlhkosti vzduchu v interié-
ru

2.1. Porovnávaná opatření
V dalším textu se porovnávají technologie zpětného získávání vlhkosti (FRG) s dů-
sledky řízení emisí CO2. Za základ zde poslouží výsledky z měření a simulací ze
švýcarského projektu BFE „Vlhkost v nízkoenergetických objektech“ [Frei 2008]. Po-
suzovány zde byly technologie zpětného získávání vlhkosti „sorpční rotační výměník
tepla“ (RVT – RWT) a „deskový výměník tepla s membránovou exp. nádobou“ (DVT -
PWT). Sorpční RVT se vyznačují právě při nízkých vnějších teplotách relativně vyso-
kou účinností zpětného získávání vlhkosti, která se stoupající vnější teplotou poklesá.
Deskové výměníky tepla s membránovou exp. nádobou naproti tomu vykazují poně-
kud nižší, ale relativně konstantní účinnost zpětného získávání vlhkosti. Pro regulaci
objemového toku s automatickým řízením podle spotřeby byl v obývacím pokoji
umístěn sensor CO2. Regulace je aktivní jenom ve dne, v noci je do ložnic přiváděn
vhodný konstantní objemový tok.

277
PASIVNÍ DOMY 2008

Simulace provedená HTA Luzern se omezila nejprve na regulaci objemového toku s
automatickým řízením podle spotřeby. Byly posuzovány varianty s různými počty
osob, akumulačními kapacitami vlhkosti a strategiemi regulace. Stanovená zátěž vlh-
kostí se při hodnotě cca 1,5 litrů/(osob.den) posuzuje jako nízká. Srovnatelné údaje
z literatury postačují pro domácnost až do výše 15 litrů/den. U akumulační kapacity
vlhkosti byly zvoleny 3 scénáře: zanedbání hodnoty; zohlednění akumulace vlhkosti
ve stavební substanci a zohlednění zvýšené akumulace vlhkosti, přičemž vybavení
nábytkem a jiné materiály byly ve všech variantách zanedbány. Kromě toho byla na-
víc posuzována strategie s další řídící veličinou (vlhkost).

2.2. Dopady na vlhkost vzduchu v interiéru
Výsledky simulace v celkem 7 variantách lze shrnout následovně:
varianta: 1 2 3 4 5 6 7
počet osob: 4 4 4 2 1 4 4
akumulační kapacita vlhkosti: žádná normální zvýšená normální normální normální normální
regulační strategie: CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2/r.v. žádná
osobohodin <30% 38 5 5 5 0 1 113
odchylka od varianty 2 660% - 0% 0% -100% -80% 2160%
bydlení
celkově hodin <30% 110 43 14 42 164 36 267
odchylka od varianty 2 156% - -67% -2% 281% -16% 521%
osobohodin <30% 80 40 0 74 81 40 90
odchylka od varianty 2 100% - -100% 85% 103% 0% 125%
spaní
celkově hodin <30% 105 28 0 49 117 23 242
odchylka od varianty 2 275% - -100% 75% 318% -18% 764%
Tabulka 1: hodiny s rel. vlhkostí <30% v lednu

Nejprve můžeme konstatovat, že předpokládaná hodnota akumulační kapacity vlh-
kosti má velký vliv na výsledky. U varianty s maximální návazností na praxi (zvýšená
akumulační kapacita vlhkosti, v jejímž rámci se pokryjí i vlivy nábytku) vlhkost vzdu-
chu v interiéru v domácnosti se 4 osobami i přes nižší zátěž vlhkostí prakticky nepo-
klesne pod 30%. Přitom byly posuzovány vnější teploty až do -20°C. Při srovnávací
simulaci s konstantním objemovým tokem zde vycházejí hodnoty až 20% rel. vlhkosti
(zde ovšem bez zohlednění zvýšené akumulační kapacity vlhkosti). V návaznosti na
to pak byla provedena simulace na základě varianty 2, avšak se zpětným získáváním
vlhkosti. Jak se dalo očekávat, nedochází zde k poklesu pod hodnotu 30%.
Ještě lze doplnit, že už i redukce množství vzduchu pomocí časových programů (na
základě předdefinovaných uživatelskéhoch profilů) vede k výrazně nižší četnosti po-
klesu vlhkosti pod danou hodnotu, než je znázorněno u varianty 7 (konstantní množ-
ství vzduchu).

2.3. Potenciály převlhčení
V rámci téže simulace byla zkoumána také eventuální problematika převlhčení. Zde
byly rozlišeny dvě horní mezní hodnoty – na jedné straně v návaznosti na normy
60%, na druhé straně „hodnota alergiků“ 50% (viz také [Richiger 2002]). Z výpočtů
vyplývají hodnoty vysoko překračující dané meze u technologie s DVT

278
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

s membránovou exp. nádobou: 20% hodin v zimním pololetí překračuje hodnotu
60%; u sorpčního RVT se tato mez prakticky nepřekročí. Mez 50% se však u obou
technologií překračuje velmi často (cca 50% u membránových DVT; cca 40% u
sorpčních RVT). V porovnání s tím poskytuje simulace u objemového toku s regulací
podle spotřeby překročení rel.vlhkosti=50% jen o cca 10%.
Na základě relativně vysokého počtu teoretických předpokladů, na nichž je tato simu-
lace založena (žádná akumulační kapacita vlhkosti, žádné zobrazení větrání okny
v přechodné sezóně), je však třeba tyto výsledky interpretovat velmi opatrně.

2.4. Dopady na spotřebu energie
Jak ukázala měření v rámci projektu BFE, pracuje sorpční RVT s efektivní účinností
přípravy tepla cca 75% a účinností elektřiny ve výši 0,4 až 0,45 Wh/mÂł. Měřené zaří-
zení s membránovým deskovým výměníkem tepla pracuje s ηeff = 70 až 75% a cca
0,29 Wh/mÂł, přičemž je třeba poznamenat, že zde vnitřní netěsnost při 100 Pa dife-
renčního tlaku činila 14 mÂł/h, což lze podle EN 13141-7 klasifikovat jako třídu vzdu-
chotěsnosti 2. Požadavky podle PHI jsou zde výrazně porušeny.
Fiktivní spotřeba prim. energie (PE) jako funkce účinnosti elektřiny a efektivní účin-
nosti přípravy tepla, příp. objemového toku
Na obr. 2 je znázorněn systém větrání jako spotřebič, v němž se sčítá využitá elektři-
na a odpadní teplo, které nelze získat zpět, jako forma primární energie. Předpokla-
dy: 84.000 hodinostupňů1; celoroční provoz; PE_ elektřina = 2,7; PE_teplo v int. = 1.
Je dobře vidět, jak velký je vliv účinnosti elektřiny – její vzrůst z 0,3 na 0,45 Wh/mÂł
zde způsobí zvýšení spotřeby o cca 500 kWh_PE/a. Na obr. 3 je znázorněna souvis-
lost mezi poháněným množstvím vzduchu a spotřebou PE (při konstantním ηeff). Toto
množství vzduchu se projeví na podílu elektřiny a přetrvávající tepelné ztrátě větrá-
ním. Jejich optimalizace proto nabízí srovnatelně velký potenciál. Například redukce
průměrného objemového toku ze 140 na 100 mÂł/h sníží spotřebu PE asi o více než
500 kWh/a. Systémy zpětného získávání vlhkosti (FRG) naproti tomu pracují částeč-
ně se zvýšeným množstvím vzduchu, aby zabránily příliš velké vlhkosti vzduchu v
interiéru; tím se tato souvislost popřípadě ještě zostří.




1
Pozn. překl.: Hodnota „denostupně“ udávaná v jednotkách Kd/a se přepočítá podle 1 d = 24 h a k = 1000

n
a hodnotu „hodinostupně“ násobením 1 Kd/a = 0,024 kKh/a a naopak 1 Kh/a = 1/24 Kd/a

279
PASIVNÍ DOMY 2008


4000


3500


3000
PE-Verbrauch in kWh




2500


2000 70%
75%
80%
1500 85%
90%


1000


500


0
0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Stromeffizienz des Gerätes in Wh/m3


Obr. 2: Fiktivní spotřeba PE pro větrání obytné místnosti v kWh v závislosti na efektivní účinnosti vý-
roby tepla a na účinnosti elektřiny (množství vzduchu = 140 mÂł/h)


4000


3500


3000
PE-Verbrauch in kWh




200 m Âł/h
2500

150 m Âł/h
2000


1500
100 m Âł/h
1000


500


0
0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Strom effizienz des Gerätes in Wh/m 3


Obr. 3: Fiktivní spotřeba PE pro větrání obytné místnosti v kWh v závislosti na množství vzduchu a
účinnosti elektřiny (ηeff = 75%)

Spotřeba PE případným aktivním zvlhčováním
Při energetickém porovnávání systémů bez zpětného získávání vlhkosti a s ním se
nabízí otázka, jaká je spotřeba energie při aktivním zvlhčování, které je možno použít


280
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

při velmi nízkých hodnotách zátěže vlhkostí. V rámci projektu BFE byl rovněž vyvinut
programovací nástroj v programu EXCEL, který umožňuje tuto spotřebu energie vy-
počítat. Protože však tento nástroj neumí zohlednit akumulační kapacitu vlhkosti, po-
skytuje tendenčně výrazně pesimističtější výsledky. Relativní vyjádření však lze
s jeho pomocí vystihnout dobře.
Příklad budovy o cca 140 m² obytné užitné plochy, 4 osoby, zátěž vlhkostí nízká (6
l/d), při množství vzduchu 140 mÂł/h by zde nejprve vycházelo cca 1600 hodin nižších
hodnot rel. vlhkosti pod 30%. Redukce průměrného objemového toku regulací podle
spotřeby na průměrnou hodnotu cca 100 mÂł/h by přinesla snížení počtu těchto hodin
na cca 1100. I při použití zpětného získávání vlhkosti vychází v tomto programu ještě
cca 150 hodin nižších hodnot rel. vlhkosti, což podporuje tendenčně pesimistickou
představu. Chceme-li však např. pomocí parního zvlhčovače vzduchu udržovat vlh-
kost vzduchu v interiéru spolehlivým způsobem vyšší než 30%, vypočítá program
spotřebu energie ve výši 120 kWh elektřiny – ve formě primární energie tedy cca 320
kWh/a. I při zanedbání jakékoliv akumulační kapacity vlhkosti tak vychází případné
zvlhčování (vhodně regulované) v souvislosti s množstvím vzduchu řízeným spotře-
bou energeticky lépe než technologie zpětného získávání vlhkosti.

3. Shrnutí
Komfortní vlhkost vzduchu v interiéru je hlavně otázkou poměru zátěže vlhkostí ku
množství vzduchu. Předimenzované nebo nesprávně provozované větrací systémy
mohou mít za následek výrazně až příliš snížené hodnoty vlhkosti. U velmi nízké zá-
těže vlhkostí narážejí i správně dimenzované systémy na své hranice – náprava spo-
čívá ve formě technologie zpětného získávání vlhkosti, regulace objemových toků
podle spotřeby a/nebo aktivního zvlhčování.
Přitom se ukazuje, že technologie pro zpětné získávání vlhkosti se projevují energe-
ticky spíše nevýhodně. U velmi nízké zátěž vlhkostí nabízejí způsoby regulace obje-
mových toků podle spotřeby – avšak v kombinaci s malým aktivním zvlhčováním –
dobrou možnost, jak udržovat vlhkost vzduchu v interiéru v požadovaných mezích.

4. Literatura
(1) RICHIGER, Hausstaubmilbenallergie, Broschüre, Schweizerisches Zentrum für
Allergie, Haut und Asthma, 2002
(2) TSCHUI, Hausstaubmilbenallergie, Broschüre, Schweizerisches Zentrum für Al-
lergie, Haut und Asthma, 2004
(3) KRAPMEIER, H., MÜLLER, E. Wohnanlage, CEPHEUS Projektinformation Nr.
25 Wolfurt, 2001
(4) FREI Feuchte in Niedrigenergiebauten, Endbericht BFE-Projekt Nr. 10843, 2008




281
PASIVNÍ DOMY 2008

Beurteilungskriterien für die Qualität eines
Wärmerückgewinnungsgerätes
Dipl.-Ing. Eberhard Paul, Paul Wärmerückgewinnung GmbH
Vettermannstraße 1-5, 08132 Mülsen, Deutschland
Tel: +49 37601 3900, Fax: +49 037601 25845
e-mail: info@paul-lueftung.de, www.paul-lueftung.net

1. Zielgrößen
• Wärmebereitstellungsgrad η↑
• Stromverbrauch ↓
• Geräusch ↓
• Hygiene ↑

2. Energieeffizienz/Leistungsfaktor

2.1. Leistungsfaktor
Um die Effizienz von Wärmerückgewinnungsgeräten zu beurteilen, wird häufig das
Verhältnis von Nutzen zu Aufwand verwendet. Dabei ist
der Nutzen: die zurückgewonnene Wärmemenge ΔH [W] und
der Aufwand:die eingesetzte Elektroenergie Pel [W].
ΔH
Aus diesem Verhältnis resultiert der so genannte Leistungsfaktor ε = .
Pel

Wärmerückgewinnungsgeräte arbeiten häufig mit Leistungsfaktoren ε = 5 bis 24.
Bei Wärmepumpen wird zur Effizienzbeurteilung auch dieser Leistungsfaktor
verwendet. Die üblichen 4 Wärmepumpen-Typen erreichen Leistungsfaktoren von
Leistungsfaktoren WP-Typ Energie von/zu
= 2,5…4,5 Erdwärmepumpen Erde → Sole/Wasser
Praxiswerte: ε = 3
Außenluftwärmepumpen
= 2,0…4,5 Außenluft/Wasser
Abluftwärmepumpen
= 1,5...2,5 Abluft/Wasser
Abluft-Zuluft-Wärmepumpen Abluft/Zuluft
ε = 2,4…2,8
ε = 5...24 Wärmerückgewinnung Abluft/Zuluft

Hieraus ist zu entnehmen, dass beim Abkühlen von Abluft (auf ca. 1 bis 2 °C → bei
tieferen Temperaturen vereist der eingesetzte Wärmetauscher/Verdampfer) in einem
Luft-Luft-Wärmetauscher mit ε = max. 24 ein weit höherer Leistungsfaktor ε möglich
ist als bei Abkühlung der Abluft in Wärmepumpen (siehe oben Tabelle c) und d)).




282
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

2.2. Wärmerückgewinnung
Die Wärmemenge, die im Wärmetauscher zurück gewonnen wird, sollte eigentlich
klar definiert sein – aber es gibt doch einige Aspekte, die weniger bekannt sind.
a) Wärmeübertragung im “Wärmetauscher” ... Die übertragene Wärme kann man
messen
• durch Wärmezunahme zwischen Außen- und Zuluft (ΔHZu) oder
• durch Wärmeabnahme zwischen Ab- und Fortluft (ΔHAb)
Physikalisch sollte ΔHZu = ΔHAb sein; aber in der Praxis ist ΔHZu häufig viel größer:
ΔHZu > ΔHAb und deshalb auch: ηZu > ηAb → siehe unten Tabelle
Ursachen:
• Zuluft-Erwärmung vom Aufstellraum: H1 durch das Gehäuse
• Leckage Wärmluftströme:
• H2 – von der Abluft
• H3 – vom Aufstellraum




echter Wirkungsgrad meistens verwendeter Differenz
ηAb (Passivhaus- Wirkungsgrad ηZu
Zertifikat) ↓
↓ zuluftseitig
abluftseitig ΔHZu
ηZu =
H Ab â’ H Au
ΔH Ab
η Ab =
H Ab â’ H Au
• Hersteller 1 69,9 % 90 % 20 %
• Hersteller 2 59,2 % 95 % 35 %
• Hersteller 3 92,0 % 99 % 7%
guter Wert, sehr gut gedämmtes Gerät, geringe Leckage
b) Wärmeaufnahme über das Gerät, d. h. die Außen- oder Zuluft nimmt vom Auf-
stellraum Wärme auf – dieser Anteil sollte gering sein: siehe oben Hersteller 3!
und Bild 6 (rechts)
c) Leckage-Warmluftströme durch externe Leckage (vom Aufstellort in die Zu-
oder Fortluft und interne Leckage (von der Abluft in die Zuluft)


283
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Wärmetauscher-Typen
Die Bauform des Wärmetauschers ist entscheidend für die Effizienz bei der Wär-
merückgewinnung: je mehr Wärme aus der Abluft an die Außenluft übertragen wird,
umso höher ist der Wärmerückgewinnungsgrad. Dieser Wirkungsgrad wird außer-
dem noch von der Fläche, die die beiden Luftströme im Wärmetauscher trennen, be-
einflusst.
Wärmetauschertyp Kreuzstrom- Kreuz-Gegenstrom- Gegenstrom-
WT WT WT
Wärmetauscherfläche [m²] 4-10 6-14 17-60
Wärmerückgewinnung
50-70 70-80 85-92
effektiv ηAb [%]
Kreuzstrom-Wärmetauscher. Die Strömungslänge ist recht kurz und damit auch die
Kontaktzeit, die für die Wärmeübertragung von der Abluft an die Außenluft zur Verfü-
gung steht.




Abb. 1: Kreuzstrom Plattenwärmetauscher Abb. 2: Wärmerückgewinnungsgerät mit Kreuz-
strom Plattenwärmetauscher

Eine Verbesserung der Wärmeübertragung erreicht man durch den Kreuz-
Gegenstromwärmetauscher. Hierbei werden die beiden Luftströme in den Platten-
spalten teilweise im Gegenstrom aneinander vorbeigeführt: die Strömung erfolgt über
einen längeren Weg – die Kontaktzeit für den Wärmeübertragungsprozess vergrößert
sich.




Abb. 3: Kreuzgegenstrom- Abb. 4: Wärmerückgewinnungsgerät mit Kreuzge-
Plattenwärmetauscher genstrom-Plattenwärmetauscher

Eine weitere deutliche Verbesserung bezüglich der übertragenen Wärme wurde
durch eine Veränderung des Strömungsprofils erreicht: statt in Plattenspalten (Plat-
tenwärmetauscher) werden die beiden Luftströme in quadratischen Kanälen geführt
– daher: Kanal-Wärmetauscher. Die Struktur ist so ausgebildet, dass beide Luftströ-

284
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

me hermetisch voneinander getrennt sind. Damit verdoppelt sich die Wärme-
tauschfläche gegenüber den Plattentauschern. Üblicherweise wird dieser Wärme-
tauscher in einer mehr längs gestreckten Form gebaut. Bei diesem Typ vergrößert
sich die Strömungslänge, wodurch auch die Wärmeübertragungszeit erhöht wird –
der Gegenstrombereich überwiegt, woraus sich die Bezeichnung „Gegenstromwär-
metauscher“ ableitet. Dieser Wärmetauschertyp wird seit 13 Jahren gebaut.




Abb. 5: Gegenstrom-Kanalwärmetauscher Abb. 6: atmos 175 DC (links) und thermos-
Schnittmodell (rechts) mit Gegenstrom-
Kanalwärmetauscher

4. Wärmetauscher-Größen, Geräte-Größen
Am Markt findet man sehr unterschiedliche Geräte-Größen → für denselben Einsatz-
zweck, z. B. bis 300 mÂł/h für ein Einfamilienhaus:




Abb. 7: Gegenstrom-Kanalwärmetauscher (PAUL) 100-300 mÂł/h (links) Kreuzgegenstrom-Plattenwär-
metauscher 85-295 mÂł/h (Mitte) und Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher 120-350 mÂł/h (rechts)




285
PASIVNÍ DOMY 2008


100 1
90
Wärmebereitstellungsgrad [%]


6
80 7 2
5
70
η eff - effektiver




3
60
50
40
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70
W T-Fläche [m²]


Abb. 8: Abhängigkeit des Wärmebereitstellungsgrades von der WT-Fläche

Wenn die Wärmetauschfläche in Luft-Luft-Wärmetauschern so enorme Bedeutung
hat, liegt der Gedanke nahe, auch den Wärmetauscher als Korpus geometrisch zu
vergrößern. Damit steigt die Wärmetauschfläche F, aber auch (meist) die gesamte
freie Strömungsquerschnittsfläche A/2. Hierbei sinkt die Strömungsgeschwindigkeit
w, der Druckverlust Δp wird geringer und die elektrische Leistungsaufnahme Pel am
Ventilator sinkt!
&
V
w=
A/2 â‹… 3600
• w [m/s] – Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Wärmetauscher
&
• V [mÂł/h] – Luftvolumenstrom eines Mediums
• A/2 [m²] – freie Strömungsquerschnittsfläche eines Mediums




Abb. 9: Effizienz im Bezug zur Korpusgroße

5. Elektroenergieverbrauch, Schallemission und Gerätevolumen
Bei einer Recherche von marktgängigen Wärmerückgewinnungsgeräten für jeweils
vergleichbare Einsatzbereiche (Volumenstrombereiche) bestätigt sich dieser Zu-
sammenhang nicht nur hinsichtlich der Korpusgröße des Wärmetauschers (WT) son-
dern auch des gesamten Geräte-Volumens:




286
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ


100
100
90
90
5
Pel -eletr. Leistungsaufnahme
6 80
80




Schalldruckpegel in 1 m
70
70




Entfernung [dB(A)]
2
3 60
60
7
5
[W]




50
50 4
7 1
40
40 6 4
3
2 30
30
1
20
20
10
10
elektr. Leistungsaufnahme
0
0
Schalldruckpegel
0 100 200 300 400 500
Gerätevolumen [l]


Abb. 10: Abhängigkeit der Leistungsaufnahme und der Schallemission vom Geräte-Volumen

6. Schallprobleme
Neben hoher Gerätegeräusche können unangenehme Geräuschpegel entstehen
durch fehlende Schalldämpfer am Gerät oder zwischen den Zimmern (bei kurzen
Leitungen), zu kleine Leitungsquerschnitte, Luftverwirbelung vor Luftauslässen, zu
stark gedrosselte Tellerventile, zu kurzen Abstand vom Gerät bis zum 1. Tellerventil.
Liegen die Ursachen beim Gerät, wird dieses häufig ausgeschaltet.
Die Folgen sind: fast stehende Luft. Die Thermik bewegt nur geringfügig die Luft im
Rohr → im Winter erkaltet die Luft im Rohr z. B. bei ungedämmtem Spitzboden →
hohe Feuchte → Mikrobenwachstum!

7. Hygiene
Lüftungsgeräte sollten im Winter nicht ausgeschaltet werden, sondern bei Abwesen-
heit auf „Minimum“-Drehzahl gestellt werden. Im Normalfall ist die Zuluft-Feuchte in
den Rohren ~15 % (Winter), welche Mikrobenwachstum verhindert. Dicht sitzende
Filter und regelmäßiger Filterwechsel (z. B. alle 90 Tage) sind gute Hygiene-
Voraussetzungen. Feuchteübertragende (Platten-)Wärmetauscher verhindern im
Winter ein zu trockenes Raumklima in belüfteten Räumen.




287
PASIVNÍ DOMY 2008

Kriteria pro posuzování kvality jednotek s rekuperací tepla
Dipl.-Ing. Eberhard Paul, Paul Wärmerückgewinnung GmbH
Vettermannstraße 1-5, 08132 Mülsen, Deutschland
Tel: +49 37601 3900, Fax: +49 037601 25845
e-mail: info@paul-lueftung.de, www.paul-lueftung.net

1. Cílové veličiny
• stupeň poskytování tepla η ↑
• spotřeba elektřiny ↓
• hluk ↓
• hygiena ↑

2. Energetická efektivita / účinnost

2.1. Účinnost
Pro posuzování efektivity rekuperátorů tepla se často používá poměr užitku
k nákladům. Při tom je:
užitek: získané množství tepla ΔH [W] a
náklady: spotřebovaná elektrická energie Pel [W].
ΔH
Z tohoto poměru vyplývá takzvaná účinnost ε = .
Pel

Rekuperátory tepla často pracují s účinností ε = 5 až 24.
Také u tepelných čerpadel se k posuzování efektivity používá tato účinnost. Obvyklé
4 typy tepelných čerpadel dosahují účinnosti
účinnost typ tepelného čerpadla energie z/do
= 2,5…4,5 čerpadlo zemního tepla země → solanka/voda
hodnoty z praxe: ε = 3
čerpadlo venkovního tepla
= 2,0…4,5 venkovní vzduch/voda
čerpadlo tepla z odpadního odpadní vzduch/voda
= 1,5...2,5
vzduchu
čerpadlo na odpadní/ přivá- odpadní/přiváděný vzduch
ε = 2,4…2,8
děný vzduch
ε = 5...24 rekuperace tepla odpadní/přiváděný vzduch

Z toho vyplývá, že při ochlazování odpadního vzduchu (na cca 1 bis 2 °C → u nižších
teplot namrzá použitý výměník tepla/výparník) ve výměníku tepla vzduch-vzduch s ε
= max. 24 je možná mnohem vyšší účinnost ε než při chlazení odpadního vzduchu
v tepelných čerpadlech (viz výše tabulky c) a d)).




288
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

2.2. Rekuperace tepla
Množství tepla získávaného nazpět ve výměníku by mělo být jasně definované –
existuje však ještě několik aspektů, které nejsou tak známé.
a) přenos tepla ve „výměníku” ... Přenesené teplo lze měřit jako
• přírůstek tepla mezi venkovním a přiváděným vzduchem (ΔHZu) nebo
• úbytek tepla mezi odváděným a vypouštěným vzduchem (ΔHAb)
Fyzikálně by mělo platit ΔHZu = ΔHAb; avšak v praxi je ΔHZu často mnohem větší:
ΔHZu > ΔHAb, a proto i: ηZu > ηAb → viz tabulku níže
Příčiny:
• ohřívání přiváděného vzduchu v technické místnosti: H1 přes kryt zařízení
• průnik proudů teplého vzduchu:
• H2 – z odváděného vzduchu
• H3 – z technické místnosti




většinou používaná rozdíl
skutečná účinnost ηAb
účinnost ηZu
(certifikát pro pasivní
dům) ↓
↓ na straně přiváděného
na straně odváděného vzduchu
vzduchu ΔHZu
ηZu =
H Ab â’ H Au
ΔH Ab
η Ab =
H Ab â’ H Au
• výrobce 1 20 %
90 %
69,9 %
• výrobce 2 35 %
95 %
59,2 %
• výrobce 3 7%
99 %
92,0 %
dobrá hodnota, velmi dobře izolovaná jednotka, malý průnik
b) příjem tepla jednotkou, tzn. venkovní nebo přiváděný vzduch přijímá teplo
z technické místnosti – tento podíl by měl být malý: viz výše výrobce 3! a
obr. 6 (vpravo)
c) průnik proudů teplého vzduchu externími netěsnostmi (z místa instalace do
přiváděného nebo vypouštěného vzduchu) a interními netěsnostmi
(z odváděného vzduchu do přiváděného)


289
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Typy rekuperačních výměníků
Pro efektivitu rekuperace tepla je rozhodující konstrukce výměníku: čím víc tepla se
převádí z odváděného vzduchu do vzduchu přiváděného, tím vyšší je stupeň reku-
perace tepla. Tuto účinnost kromě toho ovlivňuje i plocha oddělující oba vzduchové
proudy ve výměníku.


typ výměníku tepla křížové křížové protiproudé protiproudové
17-60
teplosměnná plocha [m²] 6-14
4-10
účinnost rekuperace tepla
85-92
70-80
50-70
ηAb [%]
Křížové výměníky tepla. Délka proudění je velmi krátká, proto je krátká i doba kontak-
tu, jež je k dispozici pro přenos tepla z odváděného vzduchu do vzduchu venkovního.




Obr. 1: Deskový výměník křížový Obr. 2: Větrací jednotka s deskovým křížovým ýmě-
níkem

Zlepšení přenosu tepla se dosáhne v křížovém protiproudém výměníku. Zde se oba
proudy vzduchu vedou ve štěrbinách desek částečně protiproudem: proudění má
delší cestu, doba kontaktu pro přenos tepla se prodlužuje.




Obr. 3: Deskový výměník protiproudý Obr. 4: Větrací jednotka tepla s protiprodým des-
kovým výměníkem

Dalšího zřetelného zlepšení přenášeného tepla bylo dosaženo změnou profilu prou-
dění: místo ve štěrbinách desek (deskové výměníky) se oba proudy vzduchu vedou
kvadratickými kanálkami – odtud kanálové výměníky. Jejich struktura je uspořádaná
tak, aby byly oba proudy vzduchu od sebe navzájem hermeticky oddělené. Tím se
teplosměnná plocha oproti deskovým výměníkům zdvojnásobuje. Obvykle se tento
výměník vyrábí v podlouhlém tvaru. U tohoto typu se zvětšuje délka proudění, čímž
roste i doba přenosu tepla – převažuje pásmo protiproudu, z čehož se odvozuje
označení „protiproudové výměníky“. Tento typ výměníků se vyrábí již 13 roků.


290
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ




Obr. 5: Kanálový protiproudový výměník Obr. 6: Modely atmos 175 DC (vlevo) a thermos
(vpravo) s kanálovým protiproudovým výměníkem

4. Velikosti výměníků tepla, velikosti jednotek
Na trhu se najdou velmi rozdílné velikosti jednotek → pro tentýž účel, např. pro ro-
dinný dům do 300 mÂł/h:




Obr. 7: Kanálový protiproudový výměník (PAUL) 100-300 mÂł/h (vlevo), křížový protiproudý výměník
85-295 mÂł/h (uprostřed) a křížový výměník 120-350 mÂł/h (vpravo)

100 1
90
Wärmebereitstellungsgrad [%]




6
80 7 2
5
70
η eff - effektiver




3
60
50
40
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70
W T-Fläche [m²]


Obr. 8: Závislost stupně ohřevu na ploše výměníku tepla

291
PASIVNÍ DOMY 2008

Má-li teplosměnná plocha ve výměnících vzduch-vzduch tak velký význam, je nasna-
dě myšlenka zvětšit i výměník jako geometrické těleso. Tím vzroste teplosměnná
plocha F, ale (většinou) i celková volná průřezová plocha proudění A/2. Tím klesá
rychlost proudění w, ztráta tlaku Δp se zmenšuje a elektrický příkon Pel na ventilátoru
klesá!
&
V
w=
A/2 â‹… 3600
• w [m/s] – rychlost proudění vzduchu výměníkem
&
• V [mÂł/h] – objemový proud média
• A/2 [m²] – volná průřezová plocha proudění média




Obr. 9: Efektivita ve vztahu k velikosti tělesa

5. Spotřeba elektrické energie, hlučnost a objem jednotky
Při zkoumání rekuperátorů tepla na trhu pro srovnatelné použití (rozsah objemového
proudu) se tato souvislost potvrzuje nejen pokud jde o velikost tělesa výměníku (WT),
nýbrž i celkového objemu jednotky:

100
100
90
90
5
Pel -eletr. Leistungsaufnahme




6 80
80
Schalldruckpegel in 1 m




70
70
Entfernung [dB(A)]




2
3 60
60
7
5
[W]




50
50 4
7 1
40
40 6 4
3
2 30
30
1
20
20
10
10
elektr. Leistungsaufnahme
0
0
Schalldruckpegel
0 100 200 300 400 500
Gerätevolumen [l]

Obr. 10: Závislost příkonu a hlučnosti na objemu jednotky

6. Problémy s hlučností
Vedle vysokých zvuků přístroje může vznikat nepříjemná hlučnost vlivem chybějících
tlumičů na jednotce nebo mezi místnostmi (u krátkých potrubí), vlivem příliš malých

292
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

průřezů potrubí, víření vzduchu před výpustěmi, vlivem příliš seškrcených talířových
ventilů či příliš krátké vzdálenosti mezi jednotkou a prvním talířovým ventilem. Jestli-
že je příčina v jednotce, často se vypíná.
Důsledkem je téměř nehybný vzduch. Termika pohybuje vzduchem v potrubí jen mi-
nimálně → v zimě se vzduch v potrubí ochlazuje např. při nezatepleném podstřeší →
vysoká vlhkost → růst mikrobů!

7. Hygiena
Ventilační jednotky by se neměly v zimě vypínat, ale i při nepřítomnosti pouze stáh-
nout na „minimální frekvenci“. V normálním případě je vlhkost přiváděného vzduchu
v potrubí ~15 % (v zimě), což brání růstu mikrobů. Dobrým hygienickým předpokla-
dem jsou těsně sedící filtry a jejich pravidelné vyměňování (např. po 90 dnech). Vý-
měníky tepla (deskové), které přenášejí vlhkost, zabraňují v zimě příliš suchému kli-
matu ve větraných místnostech.




293
PASIVNÍ DOMY 2008

Luftkollektor integriert in das Lüftungssystem der
Passivhäuser
Dr. Vajda József, Universitaet Pécs, Technische Fakultaet
H-7624 Pécs, Boszorkány Str. 2.
e-mail: vajdaj@witch.pmmf.hu

1. Einleitung
Für die, mit der Zuluft geheizten Passivhaeser stellen die Luftkollektoren eine sinn-
volle Ergaenzung der Erdwaermetauscher dar. Einfache Luftkollektoren werden so-
gar von Schüler und Studenten auch unter Verwendung von leeren Bierdosen geb-
aut, wobei diese Luftkollektoren zutreffend und witzig Bierkollektoren genannt wer-
den. Ein solchen Bierkollektor, der in Ungarn durch eine internationale Zusammenar-
beit mit tschechischen und slowakischen Schüler dieses Jahr gebaut wurde, gibt Ab-
bildung 1 wieder. Neben dem Bau des Kollektors wurde auch die Leistungskennlinie
dessen messtechnisch bestimmt, wobei der schraeg gestellte Kolellektor allein durch
den Schwerkraft mit der Luft überstömmt wurde. Die abgegebene Waermeleistung
(in Watt) in Abhaengigkeit der Strahlungsintensitaet (in W/m2) zeigt die Abbildung 2.




Abb. 1: Das Bierkollektor Abb. 2: Die Leistungskennlinie des Kollektors

2. Die Verwendung der Luftkollektoren in dem Lüftungssystem
Nach unserer Konzept ist der Einbau der Luftkollektoren nach dem Erdwaerme-
tauscher und vor dem Waemerückgewinner effektiv, wobei eine gewisse Energieein-
sparung durch die weitere Vorwaermung der Zuluft in der Tagesstunden erzielt wird.
Bei der energetischen Berechnungen wurde davon ausgegangen, dass etwa die Ha-
elfte der Zuluft (d.h. etwa 50 kg/h) über 1 m2 Luftkollektorflaeche in den Waermerüc-
kgewinner einströmt. Weiterhin wurden zur Berechnungen die Kennlinien der handel-
süblichen Luftkollektoren, die Monatsmittel der Klimadaten für mitteleuropaeische
Verheltnisse, bzw. die Software PHLuft von dem Passivhaus Institut Darmstadt an-
gewandt. Die wichtigsten Berechnungsergebnisse für die Heizperiode bei Passivha-
eusern sind in der Tabelle 1 zusammengefasst.


294
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ



Monate Nov. Dez. Jan. Febr. Maerz

Aussenlufttemperatur, mittel (°C) 4,1 0,7 -0,3 0,8 4,3

Bodentemperatur (°C) 12,0 10,9 10,0 9,6 9,8

mittlere Strahlungsintensitaet, Süd (W/m2) 497 527 503 506 442

Sonnenscheindauer (h) 9 7 9 11 13

Austrittstemp. des Erdwaermetauschers (°C) 5,7 2,8 1,7 2,2 4,9
Austrittstemperatur des Waermerückgewinners
17,0 16,4 16,2 16,2 16,8
ohne Luftkollektor (°C)
Austrittstemperatur des Waermerückgewinners
19,1 18,3 18,1 18,3 18,5
mit Luftkollektor (°C)
Temperaturdifferenz der obigen (°C) 2,1 1,9 1,9 2,1 1,7
Energieeinsparung durch den Luftkollektor
19,8 14,4 18,6 22,6 24,0
(kWh/Jahr)
Tabelle 1: Die Berechnungsergebnisse

3. Zusammenfassung
Durch die Beurteilung der Ergebnisse kann geaeussert werden, dass durch die pre-
isgünstigen Luftkollektoren in dem vorgeschlagtem Einbau eine nennenswerte Ein-
sparung (etwa 100 kWh/Jahr, d. h. 10 m3 Erdgas/Jahr) erreicht werden kann. Dies
entspicht etwa 5 % des Jahresheizwaermebedarfes eines Einfamilienhauses im Pas-
sivhaus-Niveau. Die höhere Austrittstemperatur des Waermerückgewinners mit Luft-
kollektor bewirkt ein niedrigeren Energieverbrauch des nachgeschalteten, mit Pum-
penwarmwasser geheizten Lufterwaermers. Weiterhin vorteilhaft erscheint, dass die
Luftkollektoren mit grösseren Ertraegen in der zweiten Haelfte der Heizperiode gut
die sinkednen Bodentemperaturen ausgleichen. (siehe die letzte Zeile der Tabelle).
Das Schaltbild des Lüftungssystems mit Luftkollektor und die notwendige rege-
lungstechnische Ausrüstung wird im Poster aufgezeigt.

4. Literatur
(1) VAJDÁNÉ FROHNER, I. A sokoldalú télikert – Magyar Építéstechnika, 2008/2-
3. p. 124.
(2) SZABÓ, M. A napenergia hasznosítása – In: Környezettechnika (Szerk.: Barótfi
I.), Mezőgazda Kiadó, Budapest, 2000, p. 32-69.




295
PASIVNÍ DOMY 2008

Vzduchový kolektor integrovaný do větracího systému
pasivních domů
Dr. Vajda József, Universitaet Pécs, Technische Fakultaet
H-7624 Pécs, Boszorkány Str. 2.
e-mail: vajdaj@witch.pmmf.hu

1. Úvodem
U pasivních domů vyhřívaných přiváděným vzduchem představují vzduchové kolek-
tory vhodný doplněk k zemnímu tepelnému výměníku. Jednoduché vzduchové kolek-
tory si mohou s pomocí prázdných plechovek od piva sestavit i studenti – takto vyro-
bené kolektory jsou dokonce příznačně a vtipně nazývány „pivními kolektory“. Tako-
výto kolektor z plechovek od piva, který letos v Maďarsku postavili společně čeští a
slovenští žáci v rámci mezinárodní spolupráce, je zachycen na obrázku 1. Měřením
byla stanovena výkonnostní křivka kolektoru, přičemž šikmo umístěným kolektorem
proudil vzduchu samospádem. Na obr. č. 2 je znázorněn předávaný tepelný výkon
(ve wattech) v závislosti na intenzitě slunečního záření (W/m2).




Obr. 1: Kolektor z plechovek od piva Obr. 2: Výkonnostní křivka kolektoru

2. Využití vzduchových kolektorů ve větracím systému domu
Na základě našeho konceptu se ukazuje jako efektivní umístění vzduchového kolek-
tory za zemním tepelným výměníkem a před rekuperací tepla, přičemž určité energe-
tické úspory lze dosáhnout dalším ohřevem přiváděného vzduchu v průběhu dne. Při
energetickém výpočtu se vycházelo z předpokladu, že zhruba polovina přiváděného
vzduchu (tj. asi 50 kg/h) proudí do rekuperace přes 1 m2 plochy vzduchového kolek-
toru. Institut pasivních domů v Darmstadtu použil pro výpočet těchto hodnot charak-
teristiky běžně dostupných vzduchových kolektorů, klimatické hodnoty pro střední
Evropu v měsíčním průměru a software PHLuft. Nejdůležitější výsledky těchto vý-
počtů týkající se periody vytápění pasivních domů jsou shrnuty v následující tabulce
1.




296
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Měsíce listopad prosinec leden únor březen

Střední hodnota venkovní teploty vzduchu (°C) 4,1 0,7 -0,3 0,8 4,3

Teplota půdy (°C) 12,0 10,9 10,0 9,6 9,8
Střední intenzita slunečního záření, jižní strana
497 527 503 506 442
(W/m2)
Počet hodin slunečního záření (h) 9 7 9 11 13
Výstupní teplota ze zemního tepelného výmění-
5,7 2,8 1,7 2,2 4,9
ku (°C)
Výstupní teplota z rekuperace bez vzduchového
17,0 16,4 16,2 16,2 16,8
kolektoru (°C)
Výstupní teplota z rekuperace se vzduchovým
19,1 18,3 18,1 18,3 18,5
kolektorem (°C)
Teplotní rozdíl u výše uvedených hodnot (°C) 2,1 1,9 1,9 2,1 1,7
Energetická úspora dosažená s pomocí
19,8 14,4 18,6 22,6 24,0
vzduchového kolektoru (kWh/rok)
Tabulka 1: Výsledky výpočtů

3. Shrnutí a závěr
Po zhodnocení všech těchto výsledků lze konstatovat, že díky cenově příznivým
vzduchovým kolektorům nainstalovaným uvedeným způsobem lze dosáhnout určité
úspory elektrické energie (ca. 100 kWh/rok, tj. 10 m3 zemního plynu/rok). Tato hod-
nota odpovídá zhruba 5% celkové roční spotřeby tepelné energie rodinného domu
postaveného v pasivním standardu. Vyšší výstupní teplota rekuperátoru se vzducho-
vým kolektorem tak snižuje spotřebu energie u ohřívače vzduchu vytápěného teplou
vodou. Další výhodou je, že díky vyšším tepelným ziskům v druhé polovině topné
periody jsou vzduchové kolektory schopné vyrovnávat klesající teplotu půdy (viz po-
slední řádek v tabulce). Schéma spínání větracího systému se vzduchovým kolekto-
rem a veškeré regulační prvky jsou znázorněny v přehledu.

4. Literatura
(1) VAJDÁNÉ FROHNER, I. A sokoldalú télikert – Magyar Építéstechnika, 2008/2-
3. p. 124.
(2) SZABÓ, M. A napenergia hasznosítása – In: Környezettechnika (Szerk.: Barótfi
I.), Mezőgazda Kiadó, Budapest, 2000, p. 32-69.




297
PASIVNÍ DOMY 2008

Fotovoltaika pro PD Koberovy v souvislostech
Kamil Staněk, ČVUT, Fakulta stavební
Thákurova 7, 166 29 Praha 6
Tel.: +420 224 354 473, e-mail: kamil.stanek@fsv.cvut.cz

1. Úvod do fotovoltaiky v Koberovech

1.1. Základní přehled
Oba koberovské fotovoltaické (FV) systémy spadají do kategorie malých domovních
systémů. Instalované FV panely jsou postaveny na technologii krystalického křemíku
(c-Si), stejně jako 90 % veškerých instalací v současné době. Každý ze systémů je
založen na odlišné filozofii. Následující příspěvek má na koberovském příkladu přiblí-
žit okolnosti instalace obdobných systémů a popsat některé zákonitosti jejich pláno-
vání.

Tab. 1: Základní parametry koberovských FV systémů.
parametr d ům č. 6 dům č. 7
instalovaný jmenovitý DC výkon 8,45 kWp 1,085 kWp
výstupní jmenovitý AC výkon 6,9 kW 1,0 kW
kombi síťový a ostrovní (napo-
typ provozu síťový (přímé napojení do DS)
jení do domu)
typ FV panelů / počet Kyocera KC130GTH-2 / 65 ks Solartec SST72-155/24 / 7 ks
jmen. DC výkon / účinnost FV panelu 130 Wp / 13,99 % 155 Wp / 12,08 %
rozměr FV panelu (l x š x d) 1 425 x 652 x 36 mm 1 578 x 813 x 34 mm
technologie FV článků multikrystalický křemík (mc-Si) monokrystalický křemík (c-Si)
celková plocha FV panelů / instalace 60,4 / 62,7 m2 9,0 / 9,2 m2
SMA SB 5000TL HC a SB SMA SB 1100 (→připojeno na
síťové DC/AC měniče napětí
2500 (→připojeno na 2 fáze)* 1 fázi)
standardní typ pro šikmé stře-
typ podpůrné konstrukce Schletter Plandach 5 (hliník)
chy (hliník)
*) Provozovatelé distribučních soustav jen zřídka povolují připojení výkonů nad 5 kWp na jednu fázi.

dům č . 6
dům č . 7




Obr. 1: Pohled na koberovské FV systémy instalované na domech č. 6 a 7. Foto: autor.



298
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

1.2. Dům č. 6
FV systém na domě č. 6 je příkladem v současnosti nejběžnějšího způsobu využívá-
ní fotovoltaiky. Ze soustavy FV panely → DC/AC měniče je výkon veden na hranici
pozemku, kde je v kapličce přes 4-kvadrantový elektroměr nafázován do distribuční
soustavy (DS). Ačkoli je FV systém stavebně pevně spojen s domem, po energetické
stránce se jeho provozu přímo neúčastní a veškerá produkce je prodávána za garan-
tovanou výkupní cenu provozovateli DS. Energetický přínos FV systému však virtuál-
ně vyrovnává veškerou energetickou potřebu domu, čímž z něj činí energeticky nulo-
vý dům v celoroční bilanci [1].

1.3. Dům č. 7
Pro dům č. 7 bylo použito řešení, kde FV systém slouží zároveň jako záložní zdroj
v případě výpadku DS. Součástí systému tak kromě základních komponent uvede-
ných v Tab. 1 jsou: 1) soustava deseti 12 V gelových akumulátorů s celkovou kapaci-
tou 1 200 Ah (tzn. uloženo 12 kWh vč. ztrát); 2) ostrovní DC/AC měnič napětí SMA
Sunny Island 4248 s min. pohotovostním AC výkonem 3,4 kW; 3) inteligentní řídící
jednotka. Systém pracuje ve dvou režimech: 1) v běžném režimu je produkce dodá-
vána do domu, resp. případné přebytky do DS, a akumulátory jsou udržovány plně
nabité; 2) v nouzovém režimu při výpadku DS je systém automaticky přepnut do ost-
rovního provozu, elektřina je čerpána z akumulátorů a veškerá produkce je využita
pro potřeby domu. Klíčové domovní technologie a nouzové osvětlení jsou v provozu.

2. Fotovoltaický potenciál zájmových střech

2.1. Solární potenciál lokality
Jednou z nejdůležitějších informací pro plánování FV systému je množství dostupné-
ho slunečního záření v dané lokalitě H v kWh/(m2.rok).
2
Ro č ní úhrn dopadajícího slune č ního zář ení v kW h/(m .rok) energie dopadajícího slunečního záření
90 2
měsíc
0 v kWh/(m .měs) na horizont
40 0




80
70
80
0




0




globální zář. přímé zář. difúzní zář.
0




80
70




60 0
90




40




22,3 7,7 14,6
1
60 0




0




0




0
90




70 39,7 12,8 26,9
2
00
50 0




10
10




73,9 29,4 44,5
3
500
00




60
11




113,8 51,1 62,7
4
00
80 0




80 0
s klon (°)




70 0




153,5 74,5 79,0
50 5
70 0




60
11 00




90 0




0 150,0 63,5 86,5
6
00
kob
40 6
90 0




00




153,6 56,8 96,8
7
12
10 00




135,6 61,6 74,0
opt
10 00




8
30
11 00




87,1 34,0 53,1
9
80 0 80 0
20
58,3 23,0 35,3
10
90 0
90 0
26,2 8,2 18,0
11 0 11
10 0
16,7 4,7 12,0
12
10 00 10 00
0 1030,8 427,2 603,5
rok
0-S 45-SV 90-V 135-JV 180-J 225-JZ 270-Z 315-SZ 360-S
41,4% 58,5%
orientace (°)
Obr. 2: Roční úhrn sluneč. záření dopadajícího na roviny různých sklonů a orientací v kWh/(m2.rok).
Černým bodem je vyznačeno optimum (jih, 35°, 1 205 kWh/(m2.rok)), bílým bodem poloha koberov-
ských FV systémů (jih, 45°, 1 190 kWh/(m2.rok)). Zpracováno na základě hodinových dat [2].
Tab. 2: Měsíční úhrny dopadajícího sluneč. záření na vodorovnou rovinu pro Koberovy dle [2].

299
PASIVNÍ DOMY 2008

Oblast širšího optima lze najít mezi JV a JZ orientací a sklonem 20° až 50°, kde úby-
tek celoročního množství dopadajícího záření není větší než 6 %. Pro střechy s méně
příznivou orientací a/nebo sklonem je vždy nutno pečlivě vážit nároky na méně stan-
dardní podpůrnou konstrukci, která nebude kopírovat střešní rovinu, vů-
či dlouhodobému energetickému přínosu, počítanému standardně pro dvacetileté
období. Je nutné doplnit, že umístění do optimální polohy je klíčové hlavně v případě
prodeje vyráběné elektřiny a snahy maximalizovat zisk. V optimální poloze připadá
70 % roční produkce na teplé měsíce roku (duben až září). U ostrovních, resp. zá-
ložních FV systémů, může být systém optimalizován pouze pro omezenou část roku,
čemuž se podřizuje i poloha FV panelů (časté jsou ostrovní instalace na horských
chatách s optimálním sklonem 70° pro zimní měsíce, samozřejmě s jižní orientací).

2.2. Rozbor ztrát a dosažitelná produkce elektřiny
Jmenovitý DC výkon FV panelů Pnom se běžně udává jednotkou Wp (Watt peak),
čímž je myšlen výkon při tzv. standardních testovacích podmínkách (STC). Jedná se
o hodnotu v bodě maximálního výkonu při intenzitě normálového dopadajícího záření
GSTC = 1 000 W/m2 se spektrem AM 1,5 a provozní teplotě článků TSTC = 25 °C. Po-
kud není výrobcem přímo uvedena, lze účinnost panelů při STC dopočíst jako
ηSTC=Pnom /(AP.GSTC), kde AP je plocha FV panelu v m2 (viz Tab. 1). Při známém roč-
ním úhrnu dopadajícího slunečního záření v ploše FV panelů H v kWh/(m2.rok), viz
Obr. 2, lze celoroční AC (tzn. na střídavé straně) produkci FV systému v kWh/rok
stanovit ze součinu EAC=ηSTC.H.AS.PR, kde AS je celková plocha FV panelů instalo-
vaných v systému v m2. Výkonový součinitel PR (-) je kumulativním vyjádřením veš-
kerých ztrát, které jsou spojeny s provozem FV systému v reálných podmínkách.

Tab. 3: Rozbor ztrát a výsledný výkonový součinitel FV systému.
odpovídající vyjá- průměrná roč-
příčina / druh ztráty
dření účinnosti ní hodnota
Pokles napětí (tedy i výkonu) vlivem zvýšené provozní
teploty křemíkových článků. reálná účinnost FV
93,5 %
panelů ηP
Pokles napětí (tedy i výkonu) při nízkých intenzitách záře-
ní.
Optická ztráta odrazem na krycím skle FV panelů při vel- relativní optická
96,5 %
kých úhlech dopadu slunečních paprsků. účinnost ηopt*
Ztráta na DC/AC měničích (závisí na typu měniče). Euro-ETA 91 až 98 %
Ztráta na kabeláži. - 1,5 %
Ostatní ztráty: běžné provozní ztráty, vliv zapadání sně-
hem, odchylky od jmenovitých hodnot jednotlivých kom- - 4,5 %
ponent, znečištění, servisní / neplánované odstávky.
Výsledný výkonový součinitel FV systému. PR 0,8 (-)
*) Relativní optická účinnost při dopadu paprsků ve směru normály povrchu FV panelů je rovna 100 %.

Na uvedeném základě lze snadno vypočíst očekávanou roční AC produkci obou ko-
berovských systémů.



300
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

Nad rámec ztrát uvedených v Tab. 3 se může vyskytnout ještě jedna příčina poklesu
produkce systému, totiž vliv stínění. Zastíněný článek ve FV panelu se chová jako
spotřebič a ostatní články musí tento článek napájet. Tím dochází k lokálnímu zahří-
vání tohoto místa a hrozí mu zrychlené stárnutí [3]. Celková produkce pochopitelně
klesá. V rámci plánování systému by proto měly být jasně vymezeny zastíněné plo-
chy a stanovena čistá využitelná plocha pro instalaci, prostá stínění.

Tab. 4: Produkce elektřiny koberovských FV systémů se započtením účinností instalovaných měničů.
parametr produkce d ům č. 6 dům č. 7
Celková roční AC produkce v kWh/rok. 8 065 1 006
Měrná roční AC produkce vztažená na instalovaný výkon v kWh/(kWp.rok). 954,4 927,2
Měrná roční AC produkce vztažená na 1 m2 FV panelů v kWh/(m2.rok). 133,5 111,8


3. Realizace FV sytému
3.1. Z pohledu investora
Při instalaci fotovoltaiky na budovu si pozornost nárokuje zejména stavební část celé
akce, část elektro je zpravidla nekomplikovaná. Obdobně k věci přistupují úřady a
celý proces se řídí Stavebním zákonem. Průběh realizace lze rozdělit do několika
základních etap, které střídavě zaměstnávají investora, dodavatele i příslušné úřady.

Tab. 5: Základní etapy, které je nutné projít při realizaci malého FV systému od prvotního rozhodnutí
po uvedení systému do trvalého provozu.
trvání
etapa popis zpracovává
(týdny)
Místní šetření a vypracování studie, která stanoví základní investor, popř. spe-
1)
parametry instalace v návaznosti na podmínkách dané loka- cializovaná firma či 2
generální dodavatel
lity a místních omezeních.
Zaslání „Žádosti o připojení“ a „Dotazníku pro vlastní výro-
investor nebo gene-
4
2) bu“ provozovateli distribuční soustavy (PDS). Čekání na
rální dodavatel
vyjádření o připojitelnosti systému a rezervaci výkonu.
Výběrové řízení na zpracovatele projektové dokumentace,
investor 3
3)
dodávku a montáž systému (nejčastěji jediný subjekt).
Vypracování projektové dokumentace pro stavební povolení
(příp. ohlášení stavby) se stavební a elektro částí.
dodavatel 3-4
4)
Konečné vyjádření PDS k projektu na základě 1-pólového
schématu.
Získání vyjádření dotčených orgánů a řízení pro získání
investor min. 4
5)*
stavebního povolení (v případě ohlášení zkráceno).
6) Uzavření smlouvy o dílo na dodávku a montáž systému. investor / dodavatel 1
7) Vypracování prováděcí projektové dokumentace. dodavatel 3
8) Dodávka a montáž systému vč. revizí. dodavatel 1
Proces povolování připojení výkonu do DS. Získání licence
na prodej od Energetického regulačního úřadu (ERÚ). Zku-
investor / dodavatel min. 4
9)
šební provoz a uzavírání smlouvy s PDS. Uzavření pojistné
smlouvy.
*) V případě, že je FV systém plánován pro novostavbu, posuzuje stavební úřad kompletní projekto-
vou dokumentaci stavby, jejíž součástí je i FV systém.



301
PASIVNÍ DOMY 2008

Nezbytnou součástí dlouhodobě bezproblémového provozu systému je monitoring a
pravidelná údržba, nejlépe na začátku sezóny (březen).

Tab. 6: Harmonogram realizace malého FV systému.
týden
krok
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7) - projekční / inženýrská činnost
8) - administrativní úkony
9) - výběrové řízení a uzavírání SOD

3.2. Z pohledu projektanta a dodavatele
Plánování FV systémů pro budovy je svébytnou činností, na které se nejčastěji podí-
lejí stavební a elektro inženýr. U realizací, kde je důraz kladen na estetiku instalace,
má nezastupitelnou roli architekt. V mnoha případech musí být přizván také statik.
Následující text nemá být podrobným projekčním návodem, snahou autora je zmínit
některé hlavní rysy a záludnosti plánování FV systémů pro budovy, konkrétně na
šikmé střechy.
Elektrické jádro systému tvoří soustava FV panely – DC/AC měnič napětí – kabeláž –
přepěťové ochrany a prvky uzemnění (pro zajištění dlouhodobé bezpečnosti systému
není rozumné na ochranných prvcích šetřit). Měniče jsou často spolu s rozvaděčem
FV systému umístěny v blízkosti FV panelů kvůli zkrácení kabelových tras na DC
straně systému.
FV panely jsou umístěny na podpůrné konstrukci s následujícími prvky pro instalace
na šikmých střechách: nerezové střešní háky (nebo příslušné kotvy pro jinou než
skládanou krytinu), hliníkové nosné profily, hliníkové bodové přítlačné tvarovky.
Vlastní tíha podpůrné konstrukce vč. FV panelů je minimální, cca 15 kg/m2, ale sta-
tické posouzení si vyžaduje vliv sněhu a větru. Větrem vyvolané sání klade nároky na
kotvení podpůrné konstrukce, tlakové zatížení sněhem vyvolává průhyby podpůrných
profilů i samotných FV panelů. U větších instalací je vhodné podpůrnou konstrukci
dilatovat pro omezení vlivu teplotních objemových změn.
V případě šikmých střech je sání od větru největší v pásu střechy u štítové stěny při
směru větru vodorovně s hřebenem. Zde musí být počet kotevních prvků podpůrné
konstrukce až zdvojnásoben. Případy vytržení poddimenzovaných kotev a poničení
FV panelů při silné vichřici nejsou výjimečné.
Použité FV panely musí být odzkoušeny na namáhání v tlaku dle ČSN EN 61215 [4],
standardně pro rovnoměrné zatížení 2,4 kPa. Touto zkouškou se prokazuje, že po-
kles výkonu zatíženého panelu nepřesáhne 5 % a jedná se vlastně o mezní stav po-



302
 5. INOVATIVNÍ VÝROBKY A TECHNICKÁ ŘEŠENÍ

užitelnosti (při překročení mezního poloměru křivosti panelů dochází totiž ke vzniku
mikrotrhlin na článcích a porušení vnitřního elektrického obvodu FV panelů [5]).
Pokud to situace dovolí, je vhodné umožnit sklouzávání sněhu z plochy FV panelů. U
komplikovanějších geometrií střech, např. při instalaci FV panelů v blízkosti úžlabí
vícelodních budov (navátí sněhu), nebo při kombinovaném tlakovém zatížení sně-
hem a větrem (nárazovým), je třeba zvýšené opatrnosti a v případě pochybností ra-
ději požadovat panely odzkoušené na vyšší zatížení 5,4 kPa dle [4]. Vždy je nutné
dodržovat montážní pokyny výrobců FV panelů i podpůrné konstrukce.
Situaci lze opět přiblížit na příkladu. Koberovy se nachází v VI. sněhové oblasti
s charakteristickou hodnotou zatížení sněhem sk = 3,0 kPa a ve III. větrné oblasti
s výchozí základní rychlostí větru vb,0 = 27,5 m/s. Dle ČSN EN 1991 [6] lze pro nej-
exponovanější část sedlové střechy (sklon 45°, výška hřebene 8,5 m), tedy v páse u
okapu, vypočíst následující klimatické tlakové zatížení. Zatížení sněhem s je 1,2 kPa.
Tlak větru na vnější povrh konstrukce na návětrné straně we je 0,45 kPa pro směr
větru kolmo na hřeben. Výsledné kombinované tlakové zatížení sněhem a větrem je
1,65 x 1,35 = 2,23 kPa (návrhová hodnota) a standardní panely odzkoušené na 2,4
kPa s mírnou rezervou vyhovují.
Podpůrná konstrukce musí vždy umožňovat proudění vzduchu na zadní straně FV
panelů, které odvádí nadbytečné teplo a zmírňuje pokles konverzní účinnosti článků
vlivem nárůstu jejich provozní teploty (viz Tab. 3). Odvětrání musí být zajištěno i při
větší míře integrace FV panelů do střešní krytiny, jako je tomu např. v Koberovech na
domě č. 6. Mezi FV panely, které plní funkci střešní krytiny, a vrchní pojistnou hydroi-
zolací je 8 cm hluboká větraná mezera. Pod vrchní pojistnou hydroizolací je další
větraná mezera pro odvod vodní páry ze střešního souvrství a na jejím spodním líci
je opět položena pojistná hydroizolace na krokvích s vloženou tepelnou izolací. Jed-
ná se tak o tříplášťovou střechu.
U některých druhů střešních krytin, např. u kanadského šindele, je nutné kotvení
podpůrné konstrukce přes krytinu, čímž může být ohrožena hydroizolační funkce
střešního pláště. Např. v případě systému o výkonu 5 kWp se jedná o desítky průni-
ků. Klíčová je pečlivost při provádění a možnost vizuálně zjistit případné stékání
srážkové vody po pojistné hydroizolaci. Před prováděním je také důležitá dohoda o
převzetí odpovědnosti a záruk za hydroizolační funkci střešního pláště. V tomto ohle-
du je však řádově větší problém u plochých střech s nedostatečnou rezervou únos-
nosti (např. lehké montované haly), kde je třeba použít invazivní techniky kotvení do
nosné konstrukce zastřešení místo bezpečnější zátěžové varianty.
V náročnějších případech, zejména u starších střech, je vhodné v rámci prvotních
úvah provést stavebně-technický průzkum. Dodavatel také může požadovat stavební
připravenost střechy.




303
PASIVNÍ DOMY 2008

4. Závěrem
Návrh FV systémů pro budovy zahrnuje elektrotechnologické, stavební i architekto-
nické aspekty a je nutné vycházet z místně specifických podmínek lokality, vyhodnotit
rizika zastínění a minimalizovat pokles účinnosti FV panelů vlivem nadměrného ná-
růstu provozní teploty. Současný fotovoltaický trh nabízí širokou škálu výrobků vhod-
ných pro různorodá řešení. Odměnou za pečlivost ve fázi návrhu a realizace systému
je pak dlouhodobě fungující hi-tech obnovitelný zdroj energie, jak je možné vidět na
příkladu koberovských instalací.

5. Literatura
(1) TYWONIAK, J., STANĚK, K., MORÁVEK, P. Solar Energy Systems Integrated in
Low-Energy Buildings. Strategies and Built Examples from the Czech Republic.
In World Sustainable Building 2008 – Conference Proceedings. Melbourne,
2008, September 21 – 24.
(2) METEONORM 5.1. Globální meteorologická databáze. Meteotest.
(3) MACHÁČEK, Z., STANĚK, K. Vliv částečného zastínění fotovoltaických článků
na činnost FV systému. In Sborník konference ELEN 2006. Praha, 18 – 19 září,
ČVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, 2006. ISBN 80-239-3565-8.
(4) ČSN EN 61215. Fotovoltaické (FV) moduly z krystalického křemíku pro pozemní
použití. Posouzení způsobilosti konstrukce a schválení typu.
(5) GRUNOW, P. et al. The influence of Micro Cracks in Multi-Crystalline Silicon So-
lar Cells on the Reliability of PV Modules. In Proceeding of the 20th PVSEC, Bar-
celona, 2005, June 6 - 10. ISBN 3-936338-19-1.
(6) ČSN EN 1991. Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Část 1-3: Obecná zatížení - Zatí-
žení sněhem a Část 1-4: Obecná zatížení - Zatížení větrem.


Tento příspěvek vznikl za podpory Výzkumného záměru 04 „Udržitelná výstavba“
(MSM 6840770005) a Výzkumného centra CIDEAS (1M6840770001). Zvláštní podě-
kování patří Petru Morávkovi za invenční řešení stavebních detailů uložení FV panelů
integrovaných do střechy koberovského domu č. 6.




304
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY



Pasivní domy 2008
6. Výpočty, měření, statistiky
Jürgen Schnieders
Das Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) des PHI 306
Nástroj pro projektování pasivních domů (PHPP) 314
Jan Tywoniak
Metodika hodnocení rodinných domů s velmi nízkou
potřebou tepla na vytápění 322
Jiří Novák
Možnosti praktického využití výpočtu potřeby tepla na vytápění 331
Pavel Kopecký, Kamil Staněk, Jan Antonín
Přesvědčivost výsledků výpočtu potřeby tepla na vytápění pasivních domů 337
Lorant Krajcsovics
Pasívny dom v klimatických podmienkach Slovenska 345
Claus Kahlert
Ein rationaler Ansatz für die Definition des Passivhauses bei gewerblicher
Nutzung 351
Racionální přístup k definici pasivního domu pro podnikání 357
Stanislav Karásek
Specializace, jako prostředek eliminace chyb v návrhu
a realizaci pasivních domů 363
Roman Šubrt, Pavlína Zvánovcová
Lineární tepelné mosty 365
Miloš Kalousek
Eliminace tepelného mostu ve styku vnitřní stěny s podlahou na terénu 367
Miloš Kalousek, Lukáš Hejný
Lineární činitel prostupu tepla připojovací spáry okenních výplní 373
Andreas Hermelink
Lebenszykluskostenanalyse unter Berücksichtigung externer Kosten für
Herstellung und Betrieb: Passivhaus kontra Niedrigenergiehaus 375
Analýza nákladů v životním cyklu pasivního a nízkoenergetického domu z pohledu
externích nákladů na jejich pořízení a provoz 377
Martin Jindrák
Vnitřní prostředí EPD - zkušenosti z čtyřletého provozu 379




305
PASIVNÍ DOMY 2008

Das Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP) des PHI
Jürgen Schnieders, Passivhaus Institut
Rheinstraße 44/46, 64283 Darmstadt, Deutschland
Tel:,+49/6151/82699-0, e-mail: juergen.schnieders@passiv.de

1. Einführung
Die Planung des ersten Passivhauses erfolgte noch mit Hilfe eines detaillierten dy-
namischen Simulationsprogramms, das auf Stundenbasis die thermischen Vorgänge
im Gebäude abbildet. Bei dieser Methode werden u.a. sämtliche Außen- und Innen-
bauteile mit ihren Aufbauten, die Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen
Teilen des Gebäudes, die Einflüsse von Temperatur und Sonnenstand auf den Wär-
metransport durch die Verglasungen und zeitabhängige Nutzungseinflüsse berück-
sichtigt.
Ein solches Verfahren bietet den Vorteil, dass es nahe an den physikalischen Grund-
lagen arbeitet Es ist daher auch für innovative und ungewöhnliche Konzepte an-
wendbar. Die dynamische Gebäudesimulation ist generell ein eminent wichtiges
Werkzeug für die Forschung. Sie ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, sowohl in
Bezug auf die Einarbeitung der Nutzer und die Dateneingabe als auch auf die Re-
chenzeit für die Simulation selbst – letzteres zumindest dann, wenn durch Berech-
nung zahlreicher Varianten der Gebäudeentwurf optimiert werden soll.
Für den Einsatz in der täglichen Planungspraxis sind dynamische Simulationsrech-
nungen daher nicht gut geeignet. Glücklicherweise stellte sich bereits in den 90er-
Jahren heraus, dass vereinfachte Energiebilanzverfahren ebenfalls ausreichend ge-
naue Ergebnisse liefern, vorausgesetzt, die Randbedingungen sind geeignet ge-
wählt. Das gilt auch für Passivhäuser, bei diesen sind aufgrund der hohen thermi-
schen Trägheit und der homogeneren Temperaturverteilung im Gebäude vereinfach-
te Ein-Zonen-Modelle sogar besser anwendbar. Diese Erkenntnis führte 1998 zur
Herausgabe der ersten Auflage des Passivhaus Projektierungs Pakets (PHPP, (1)),
einer Excel-Tabelle zur Planung von Passivhäusern.
Seitdem ist das PHPP vielfach ergänzt und weiterentwickelt worden. Die aktuelle
Fassung aus dem Jahr 2007 enthält unter anderem Werkzeuge für die Berechnung
von
• Heizwärmebedarf nach EN 13790
• Heizlast
• sommerlichem Komfort und Kühlbedarf
• Strombedarf in Wohn- und Nichtwohngebäuden
• Energiebedarf für Warmwasser
• End- und Primärenergiebedarf für sämtliche Energieanwendungen im Gebäude
Die wichtigsten Elemente des PHPP werden in diesem Beitrag vorgestellt.



306
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

2. Heizwärme
Unter dem Jahresheizwärmebedarf versteht man die Wärmemenge, die einem Ge-
bäude im Laufe eines Jahres unter standardisierten Randbedingungen zugeführt
werden muss, damit eine vorgegebene Raumtemperatur nicht unterschritten wird. Es
handelt sich also um die reine Nutzwärme, ohne die Verluste der Wärmebereitstel-
lung.
Der Heizwärmebedarf ergibt sich in einer Gebäudesimulation durch Aufsummieren
der zu jedem Zeitschritt zugeführten Wärmemengen in allen Gebäudezonen über das
ganze Jahr. Ein solches Verfahren berücksichtigt u.a. dynamische Speichereffekte in
den Bauteilen und damit die Tatsache, dass die Verhältnisse in Bauteilen im laufen-
den Betrieb grundsätzlich instationär sind. Es war eine wichtige Erkenntnis, dass
dennoch durch eine einfache Energiebilanz der Wärmegewinne und -verluste über
längere Zeiträume, im Extremfall über die gesamte Heizperiode, nahezu dasselbe
Ergebnis erzielt werden kann. Dabei geht zwar die Information über die zeitliche Ver-
teilung des Wärmebedarfs weitgehend verloren, das ist in den meisten Fällen jedoch
gleichgültig.
Grundlage des Rechenverfahrens ist der Energieerhaltungssatz, eines der wichtigs-
ten physikalischen Gesetze: Sämtliche Energie, die einem abgeschlossenen System,
hier dem Gebäude, zugeführt wird, erhöht entweder den Energieinhalt des Systems
(hier meist: die Temperatur) oder verlässt das System wieder. Ist also das Gebäude
am Ende der Heizperiode im gleichen Zustand wie am Anfang, so müssen Gewinne
und Verluste über die Heizperiode gleich groß sein.
Abb. 1 zeigt eine solche Energiebilanz für ein typisches Reihenendhaus in Passiv-
hausbauweise. Die Wärmeverluste setzen sich zusammen aus Lüftungs- und
Transmissionsverlusten, letztere bestehen wiederum aus den Verlusten durch Fens-
ter, Wände, Dach und erdberührte Bauteile. Die Lüftungsverluste haben im Passiv-
haus eine relativ geringe Bedeutung, da sie durch die gute Luftdichtheit und die
hocheffiziente Wärmerückgewinnung aus der Abluft minimiert werden. Wärmeverlus-
te zum Erdreich sind ebenfalls vergleichsweise unbedeutend. Eine wichtige Rolle
spielen dagegen die Fenster, trotz Dreifachverglasung und wärmegedämmten Fens-
terrahmen.
Auf der Gewinnseite stehen die solaren Wärmegewinne und die internen Gewinne,
d.h. die Wärmeabgabe von Personen, Haushaltsgeräten, Warm- und Kaltwasserlei-
tungen etc. Zieht man sie von den Verlusten ab, ergibt sich die zuzuführende Heiz-
wärme. Dabei muss man allerdings beachten, dass solare und interne Gewinne
manchmal zu Zeiten auftreten, zu denen gar nicht geheizt werden muss, weil es im
Gebäude bereits wärmer als nötig ist. In dieser Situation führen zusätzliche Gewinne
zunächst zu einer weiteren Überwärmung des Gebäudes, in der Folge werden die
Wärmeverluste durch Transmission und Lüftung höher als in der Berechnung, und
von einem gewissen Punkt an öffnen die Nutzer sogar zusätzlich die Fenster, um die
überschüssige Wärme hinauszulüften. Mit anderen Worten: Nur ein Teil der Wärme-

307
PASIVNÍ DOMY 2008

gewinne kann für die Reduzierung des Heizwärmebedarfs angerechnet werden, der
Rest führt zu zusätzlichen Verlusten. Wie groß dieser Anteil ist, kann im Prinzip wie-
der durch eine dynamische Simulation festgestellt werden.




}
{
40

Solar-
Energiebilanz
Solar
Fenster
Trans. gewinn
Süd Fenster
Fenster
nach
Süd

freie Wärme
30
Fenster

EN 13790
Fenster
Nord




}
Nord


Dach
IWQ
innere
Wärme-
20
quellen
Außen-
Trans.




}
wand
Wärmegewinne
opak

=
Heiz
10




{
Grund
Heizung

Wärmeverluste
Lüftung
Lüftung
kWh 0
m²a
Verluste Gewinne

Reihenendhaus 118 m²
Abb. 1: Energiebilanz Raumwärme eines typischen Passivhauses

Die entscheidende Vereinfachung in der Berechnung entsteht nun dadurch, dass der
nutzbare Anteil der Wärmegewinne auch durch eine einfache Formel hinreichend
genau ermittelt werden kann (vgl. EN 13790, (2)). Der Nutzungsgrad hängt dabei nur
von zwei Faktoren ab, der thermischen Trägheit des Gebäudes und dem Verhältnis
von Wärmegewinnen und -verlusten. Aufgrund der guten Wärmedämmung und der
daraus resultierenden hohen thermischen Trägheit sind in Passivhäusern meist weit
über 90% der Wärmegewinne während der Heizperiode nutzbar. Auf eine genaue
Berechnung der Wärmekapazität des Gebäudes, aus der sich die thermische Träg-
heit ergibt, verzichtet das PHPP bewusst: Ihr Einfluss ist in Passivhäusern so klein,
dass eine Unterscheidung zwischen leichter, schwerer oder Mischbauweise aus-
reicht. Damit entfällt die aufwendige Erfassung sämtlicher Innenbauteile mit ihren
Flächen und Bauteilaufbauten sowie die Ermittlung der Wärmekapazitäten der Au-
ßenbauteile.
Das Energiebilanzverfahren kann wahlweise für sämtliche Monate des Jahres ein-
zeln oder für die gesamte Heizperiode eingesetzt werden. Die Ergebnisse stimmen
häufig gut überein; bei Differenzen, z.B. Gebäuden mit einem hohen Anteil freier
Wärme, liefert das Monatsverfahren die genaueren Ergebnisse. Das Monatsverfah-
ren hat außerdem den Vorteil, dass die benötigten Klimadaten am ehesten auf Mo-
natsbasis verfügbar sind; der Klimadatensatz für das Monatsverfahren lässt sich da-
her relativ einfach bereitstellen.

308
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Die solaren und internen Wärmegewinne sind im Passivhaus typischerweise etwavon
der gleichen Größenordnung wie der verbleibende Heizwärmebedarf. Daher müssen
– nicht nur im PHPP, sondern bei jedem Rechenverfahren – die Gewinne und Verlus-
te mit hoher relativer Genauigkeit ermittelt werden, um die Ungenauigkeit des Heiz-
wärmebedarfs gering zu halten.
Bei den Transmissionsverlusten durch die opaken Bauteile ist eine genaue Berech-
nung verhältnismäßig einfach. Fehler können hier hauptsächlich entstehen, wenn
wichtige Wärmebrücken vernachlässigt werden, wie sie beispielsweise durch den
Holzanteil in Leichtbauten, Unterkonstruktionen von Vorhangfassaden oder ungüns-
tig geplante Bauteilanschlüsse entstehen. In den meisten Fällen ist es möglich, so zu
planen, dass Wärmebrücken nicht explizit berücksichtigt werden müssen. Die im
PHPP übliche Verwendung von Außenmaßen enthält dann bereits eine ausreichen-
de Sicherheit.
Wärmeverluste und -gewinne durch die Fenster müssen relativ sorgfältig ermittelt
werden. Wie ein Fenster in der Wand eingebaut ist, wie groß der Rahmenanteil ist,
Randverbund und Verschattungssituation können beispielsweise nennenswerten
Einfluss auf den resultierenden Heizwärmebedarf haben. Das PHPP enthält deshalb
eigene Arbeitsblätter, die eine ausreichend genaue Analyse der einzelnen Fenster
mit möglichst geringem Aufwand ermöglichen.
Abweichungen zwischen dem PHPP und anderen Programmen entstehen häufig
durch die unterschiedliche Bewertung der internen Gewinne. Als Standardwert ver-
wendet das PHPP Wärmegewinne von 2,1 W pro Quadratmeter Wohnfläche (die
Summe der Grundflächen aller Räume, ohne Innen- und Außenwände). Andere Re-
chenverfahren setzen oft mehr als das Doppelte an, was erheblichen Einfluss auf das
Ergebnis hat. Der Grund für die Unterschiede: Im PHPP werden negative Wärmege-
winne, die beispielsweise durch die Wärmeabgabe ans Kaltwassernetz oder durch
Verdunstung aus Zimmerpflanzen entstehen, mit berücksichtigt. Umgekehrt ist zu
beachten, dass nicht der gesamte Stromverbrauch in verfügbare Wärme im Gebäude
umgewandelt wird; so wird etwa das elektrisch erzeugte warme Wasser aus Wasch-
maschinen nach Ende des Waschgangs ohne bedeutende Abkühlung ins Abwasser
gepumpt.
Das Rechenverfahren des PHPP hat sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt. In
sorgfältig begleiteten Projekten stimmen die Rechenergebnisse des PHPP mit den
durchschnittlichen Messergebnissen für eine Anzahl gleichartiger Objekte meist bis
auf wenige kWh/(m²a) überein (vgl. AbAbb. 2). Das Verfahren funktioniert auch für
Gebäude mit schlechterem Dämmstandard.
Beim Vergleich von Messungen und Berechnungen ist zu beachten, dass die Mes-
sung in einzelnen Wohnungen erhebliche Abweichungen vom Durchschnitt zeigen
kann. Diese sind größtenteils auf Unterschiede in den eingestellten Raumtemperatu-
ren zurückzuführen, ein kleinerer Teil korreliert mit unterschiedlichen Fensteröff-
nungszeiten oder Stromverbräuchen. All diese Parameter sind a priori nicht bekannt,

309
PASIVNÍ DOMY 2008

exakte Übereinstimmungen zwischen Messung und Rechnung für einzelne Wohnun-
gen müssen daher als zufällig betrachtet werden. Erst ab einer gewissen Mindestzahl
von Wohneinheiten ist ein aussagekräftiger Vergleich möglich.
100
spez. Heizwärmeverbrauch kWh/(m²a)




90

80

70
Mittelwert
60 Messung
66 kWh/(m²a)

50 PHPP-Berechnungs-
Ergebnisse
40

30
Mittelwert Mittelwert Mittelwert
Messung Messung Messung
20 13 kWh/(m²a) 13 kWh/(m²a) 14 kWh/(m²a)


10

0
NEH 41 WE PASSIVHAUS-SIEDLUNGEN insgesamt 106 WE
Niedern- Wies- Hannover Stuttgart
hausen baden Kronsberg Feuerbach
Ab
Abb. 2: Vergleich von Messung und PHPP-Berechnung für verschiedene Gebäude

3. Heizlast
Will man eine Beheizung über die Zuluft mit der entsprechend begrenzten Leistung
realisieren, ist eine möglichst genaue Berechnung der Heizlast erforderlich. Dabei
müssen nicht nur die Wärmeverluste berücksichtigt werden, sondern solare und in-
terne Wärmegewinne sowie dynamische Effekte müssen ebenfalls in die Berechnung
mit einfließen. Übliche Auslegungsverfahren wie z.B. nach EN 12831 (3) liefern zu
hohe Heizlasten, was zu einer ökonomisch fragwürdigen Überdimensionierung des
Gebäudes führen kann.
Simulationsrechnungen (4) haben gezeigt, dass die maximale Heizlast in einem Pas-
sivhaus je nach Klima und Gebäude zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten
kann. In den meisten Klimata sind nämlich die kältesten Tage stets sonnig: Bei feh-
lenden Wolken treten durch die Abstrahlung an den kalten Himmel besonders niedri-
ge Temperaturen auf, während eine dichte Wolkendecke auch die Infrarotstrahlung
zurückhält. Bei der guten Fensterqualität von Passivhäusern kann dann in Gebäuden
mit Südorientierung und großen Fensterflächen die erforderliche Heizleistung an kal-
ten, sonnigen Tagen niedriger sein als an milderen, aber bedeckten Tagen (Abb. 3).



310
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Dieser Sachverhalt wird im PHPP dadurch berücksichtigt, dass zwei verschiedene
Sätze von Temperatur und Solarstrahlung für die Heizlastermittlung verwendet wer-
den. Für beide Auslegungs-Datensätze wird jeweils eine stationäre Wärmebilanz er-
stellt, die die erforderliche Heizleistung liefert. Das größere der beiden Ergebnisse
liefert die tatsächliche Auslegungsheizlast.




Abb. 3: Passivhaus an einem kalten, klaren und an einem trüben, mäßig kalten Tag.

Während die eigentliche Berechnung der Heizlast im PHPP sehr einfach ist, stellt die
Ermittlung der zugehörigen Klimadaten derzeit unter Umständen noch ein Problem
dar. Sie muss mit Hilfe einer Anzahl dynamischer Simulationsrechnungen erfolgen
und berücksichtigt damit auch Speichereffekte in der Gebäudestruktur, die eine
Überbrückung kurzer kalter Perioden erlauben. Daten von Temperatur und Solar-
strahlung sollten für die Ermittlung von Heizlastdaten idealerweise als Stunden- oder
Tagesmittelwerte über einen längeren Zeitraum vorliegen und ausgewertet werden.
Der Aufwand für die Erstellung eines Heizlastdatensatzes ist somit nicht unerheblich,
zumal die benötigten Eingangsdaten häufig nicht oder nur zu prohibitiven Kosten er-
hältlich sind (vgl. auch (5)). Daher sind für viele Standorte zwar Daten für die Mo-
natsbilanz, d.h. die Ermittlung des Jahresheizwärmebedafs, verfügbar, aber keine
Klimadaten für die Heizlastberechnung. Derzeit gilt das auch für Tschechien.




311
PASIVNÍ DOMY 2008

4. Sommerfall
In Mitteleuropa sind in gut geplanten Wohngebäuden keine aktiven Kühlsysteme er-
forderlich. Ob aber ein Passivhaus eine außenliegende Verschattung benötigt und
welche Fenstergrößen einen ausreichenden sommerlichen Luftwechsel ermöglichen,
sollte rechnerisch festgestellt werden können. Für diesen Zweck gibt es im PHPP ein
eigenes Tabellenblatt. Es ermittelt die Häufigkeit von Temperaturen über 25 °C, aus-
gehend von einigen wenigen klimatischen Eingangsgrößen und unter Berücksichti-
gung der Speicherkapazität, des Lüftungsverhaltens und der solaren Lasten durch
Fenster und opake Außenbauteile.
Das Prinzip dieser Berechnung besteht darin, ein einfaches dynamisches Modell des
Gebäudes mit sehr großen Zeitschritten (Monate, in der heißesten Periode bis herun-
ter zu einem Tag) zu rechnen. Durch Interpolation zwischen den resultierenden
Stützpunkten einer Jahresdauerlinie kann dann die Übertemperaturhäufigkeit abge-
schätzt werden.
Dieses Verfahren hat sich für praktische Zwecke als ausreichend genau erwiesen:
Ob das sommerliche Verhalten des Gebäudes sehr gut, gut, verbesserungswürdig
oder schlecht ist, lässt sich damit ebenso beurteilen wie die Wirksamkeit unterschied-
licher Optimierungsmaßnahmen.
Ist eine aktive Kühlung erforderlich, kann im PHPP auch der Kühlenergiebedarf er-
mittelt werden. Hierzu hat sich ein ebenfalls in EN 13790 normiertes Verfahren be-
währt, das auf einem ähnlichen Prinzip wie die Heizwärmebedarfsberechnung fußt.
Man kann nämlich – wie im Winterfall, aber unter sommerlichen Randbedingungen,
insbesondere bei höheren Temperaturen – die nutzbaren und die nicht nutzbaren
Wärmegewinne ermitteln. Letztere würden zu einer Überwärmung führen und ent-
sprechen damit genau dem Nutzkältebedarf. Die Validität dieses Ansatzes wurde
durch Vergleich mit dynamischen Simulationsrechnungen nachgewiesen.

5. Primärenergiebedarf
In Passivhäusern ist der Heizwärmebedarf nicht nur so gering, dass das konventio-
nelle Heizsystem entfallen kann; er ist auch so gering, dass andere Energieverbräu-
che im Gebäude dominant werden (Abb. 4). Primärenergetisch bewertet übersteigt
im Regelfall sowohl der Warmwasser- als auch der Haushaltsstromverbrauch den
Heizwärmebedarf. Daher ist eine Berechnung dieser Verbräuche ebenfalls im PHPP
enthalten.
Beim Warmwasser sind zunächst die Speicher- und Verteilverluste zu berücksichti-
gen, die insbesondere in größeren Objekten gravierend werden können. Diese kön-
nen im PHPP ermittelt werden, wobei berücksichtigt wird, dass Teile dieser Wärme-
verluste der Raumwärme zu Gute kommen.
Ein eigenes Tabellenblatt ist auch der Berechnung des Haushaltsstrombedarfs ge-
widmet, der allein etwa die Hälfte des gesamten Primärenergiebedarfs ausmachen


312
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

kann. Damit ist es möglich, für eine konkrete Konfiguration von Haushaltsgeräten den
Strombedarf zu ermitteln und Optimierungspotenziale zu identifizieren.




Abb. 4: Der Energieeinsatz für die Raumwärme kann gegenüber anderen Energieverbräuchen im
Passivhaus unbedeutend werden – im Gegensatz zu konventionellen Neubauten („Referenz“). Die
Grafik zeigt Messergebnisse aus dem CEPHEUS-Projekt (6).

6. Literatur
(1) FEIST, W. (Hrsg.) Passivhaus Projektierungs Paket 2007. Anforderungen an
qualitätsgeprüfte Passivhäuser. Darmstadt – Passivhaus Institut, 2007
(2) DIN EN ISO 13790 : 2008-09, Energieeffizienz von Gebäuden - Berechnung des
Energiebedarfs für Heizung und Kühlung (ISO 13790:2008). Berlin – Beuth-
Verlag, 2008
(3) DIN EN 12831: Heizungsanlagen in Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der
Norm-Heizlast. Berlin – Beuth Verlag 2003
(4) BISANZ, C.: Heizlastauslegung im Niedrigenergie- und Passivhaus. Diplomarbeit
an der Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik,
Stuttgart 1998
(5) OBERRAUCH, B.: How to Generate Climate Data outside Germany in Simplified
and Automatic Mode with Meteonorm. In: 12. Internationale Passivhaustagung,
Nürnberg, 11./12.4.2008, Tagungsband. Darmstadt – Passivhaus Institut, April
2008
(6) SCHNIEDERS, J., FEIST, W., PFLUGER, R. und KAH, O.: CEPHEUS – Wis-
senschaftliche Begleitung und Auswertung, Endbericht. CEPHEUS-
Projektinformation Nr. 22, Fachinformation PHI 2001/9, Darmstadt, Passivhaus
Institut, Juli 2001




313
PASIVNÍ DOMY 2008

Nástroj pro projektování pasivních domů (PHPP)
Jürgen Schnieders, Passivhaus Institut
Rheinstraße 44/46, 64283 Darmstadt, Deutschland
Tel:,+49/6151/82699-0, e-mail: juergen.schnieders@passiv.de

1. Úvod
Projektování prvního pasivního domu bylo provedeno ještě pomocí podrobného pro-
gramu dynamické simulace, který znázorňuje tepelné procesy v budově po hodinách.
U této metody se berou v úvahu mj. Veškeré vnější i vnitřní stavební konstrukce s
nástavbami, rozdíly teploty mezi různými částmi budovy, vlivy teploty a postavení
slunce na předávání tepla zasklením a působení využití v závislosti na čase.
Takový postup nabízí výhodu, že pracuje s fyzikálními podmínkami blízkými realitě.
Je proto použitelný i pro inovativní a neobvyklé projekty. Metoda dynamické simulace
budov je obecně eminentně důležitý nástroj pro výzkum. Je však poměrně náročný,
jednak co se týče zapracování uživatelů a záznamu údajů, tak i na dobu výpočtu sa-
motné simulace – doba výpočtu je náročná přinejmenším tehdy, má-li být výpočtem
provedena optimalizace projektu stavby v mnoha variantách.
Pro použití v každodenní praxi proto výpočty metodou dynamické simulace nejsou
právě nejvhodnější. Naštěstí se již v 90. letech ukázalo, že zjednodušené postupy
pro bilanci energie poskytují rovněž dostatečně přesné výsledky za předpokladu, že
budou vhodně zvolené okrajové podmínky. To platí i pro pasivní domy, u nichž jsou
důsledkem vysoké tepelné setrvačnosti a homogennějšího rozdělení teploty v budo-
vě zjednodušené modely pro jednu zónu dokonce lépe použitelné. Tyto poznatky
vedly v r. 1998 k vydání první verze nástroje pro projektování pasivních domů
(PHPP, (1)), kalkulačního sešitu v programu Excel pro plánování pasivních domů.
Od té doby byl PHPP mnohokrát doplněn a dále rozvíjen. Aktuální verze z roku 2007
obsahuje především nástroje pro výpočet
• potřeby tepla na vytápění podle EN 13790
• topné zátěže
• letního komfortu a potřeby energie na chlazení
• potřeby elektřiny v obytných a nebytových objektech
• potřeby energie pro přípravu teplé vody
• potřebu konečné a primární energie pro veškeré energetické aplikace v objektu
V tomto příspěvku představíme nejdůležitější prvky nástroje PHPP.

2. Teplo na vytápění
Pod pojmem roční potřeby tepla na vytápění rozumíme množství tepla, které musí
být za normalizovaných podmínek přivedeno objektu v průběhu jednoho roku, aby
pokojová tpelota nepoklesla pod zadanou požadovanou hodnotu. Jedná se tedy o
čisté užitkové teplo bez ztrát přípravou tepla.

314
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Hodnota potřeby tepla na vytápění se vypočítá u metody simulace budovy sečtením
jednotlivých hodnot množství tepla přivedených do všech zón objektu za dobu celého
roku za každý časový interval. Takový postup zohledňuje mj. dynamické akumulační
efekty ve stavebních konstrukcích a tím skutečnost, že tepelné poměry ve stavebních
konstrukcích jsou během běžného provozu obecně nestacionární. Důležitým po-
znatkem bylo, že přesto je možno dosáhnout pomocí jednoduché energetické bilance
tepelných zisků a ztrát za delší časové období téměř totožných výsledků, v extrém-
ním případě bilancí celkové topné sezóny. Přitom se sice téměř vytrácí informace o
časovém rozdělení potřeby tepla, to nám však ve většině případů stejně nevadí.
Základem výpočetního postupu je zákon zachování energie, jeden z nejdůležitějších
fyzikálních zákonů: veškerá energie, která bude přivedena uzavřenému systému, zde
danému objektu, buď zvýší obsah energie systému (zde většinou: teplota) nebo sys-
tém opět opustí. Bude-li tedy budova na konci topné sezóny ve stejném energetic-
kém stavu jako nazačátku, musejí být zisky a ztráty za celkovou topnou sezónu stej-
ně velké.
Abb. 1 ukazuje takovou energetickou bilanci pro typický koncový řadový dům ve
standardu pasivních domů. Tepelné ztráty se skládají ze ztrát větráním a prostupem,
ztráty prostupem se opět skládají ze ztrát okny, stěnami, střechou a stavebními kon-
strukcemi ve styku se zeminou. Ztráty větráním mají u pasivních domů relativně malý
význam, protože jsou minimalizovány díky dobré vzduchotěsnosti a vysoce efektivní
rekuperaci tepla z odváděného vzduchu. Tepelné ztráty ve styku se zeminou jsou
rovněž relativně nevýznamné. Důležitou roli hrají naproti tomu okna, a to i přes trojité
zasklení a tepelně izolované okenní rámy.
Na straně zisků jsou solární tepelné zisky a interní zisky, tj. teplo vydané osobami,
domácími přístroji, rozvody teplé a studené vody atd. pokud je odečteme od ztrát,
dostaneme jako výsledek teplo na vytápění, které je třeba dodat. Přitom je však třeba
pamatovat na to, že solární a interní zisky někdy nastávají v časech, v nichž se musí
topit, protože v objektu už je tepleji, než by bylo třeba. V této stuaci vedou další zisky
nejprve k dalšímu přehřívání budovy, následně jsou i tepelné ztráty prostupem a vět-
ráním vyšší než ve výpočtu, a od jistého okamžiku začnou dokonce ještě uživatelé
otevírat okna, aby přebytečné teplo vyvětrali. Jinými slovy: pro redukci potřeby tepla
na vytápění je možno připočítat jenom část tepelných zisků, zbytek vede k dalším
ztrátám. Jak velký tento podíl bude, lze v podstatě zjistit opět jenom metodou dyna-
mické simulace.
Rozhodujícího zjednodušení výpočtu dosáhneme jen tehdy, když můžeme využitelný
podíl tepelných zisků vypočítat dostatečně přesně i pomocí jednoduchého vzorce
(srov. EN 13790, (2)). Stupeň využití přitom závisí jenom na dvou faktorech, tepelné
setrvačnosti budovy a vzájemném poměru tepelných zisků a ztrát. Důsledkem dobré
tepelné izolace a z ní vyplývající vysoké tepelné setrvačnosti je u pasivních domů
většinou hodně přes 90% tepelných zisků během topné sezóny využitelných. Na
přesný výpočet tepelné kapacity budovy, na níž závisí tepelná setrvačnost, nástroj
PHPP vědomě rezignuje: dopad přesného výpočtu je u pasivních domů tak malý, že
315
PASIVNÍ DOMY 2008

postačí, budeme-li rozlišovat typ stavby na lehký, těžký nebo smíšený. Tím odpadá
náročné měření a zaznamenávání veškerých vnitřních stavebních konstrukcí včetně
ploch a doplňujících stavebních prvků i i určování tepelné kapacity vnějších staveb-
ních konstrukcí.




}
{
40

Solar-
Energiebilanz
Solar
Fenster
Trans. gewinn
Süd Fenster
Fenster
nach
Süd
freie Wärme
30
Fenster

EN 13790
Fenster
Nord




}
Nord


Dach
IWQ
innere
Wärme-
20
quellen
Außen-
Trans.




}
wand
Wärmegewinne
opak

=
Heiz
10




{
Grund
Heizung

Wärmeverluste
Lüftung
Lüftung
kWh 0
m²a
Verluste Gewinne

Reihenendhaus 118 m²
Obr. 5: Energetická bilance tepla v interiéru u typického pasivního domu

Energetická bilanční metoda může být použita volitelně pro každý měsíc v roce
zvlášť nebo pro celou topnou sezónu. Výsledky se často dobře shodují; při rozdílech,
např. u objektů s vysokým podílem volného tepla, poskytuje měsíční metoda přes-
nější výsledky. Měsíční metoda má kromě toho výhodu, že jsou potřebné klimatické
údaje nejsnadněji dostupné uspořádané podle měsíců; soubor klimatických údajů pro
měsíční metodu se proto dá sestavit relativně jednoduše.
Solární a interní tepelné zisky jsou u pasivních domů typicky asi ve stejné řádové
velikosti jako zbývající potřeba tepla na vytápění. Proto nejen v PHPP, ale i u každé
výpočetní metody musíme počítat zisky a ztráty s vysokou relativní přesností, aby
byla chyba nepřesností u výpočtu potřeby tepla na vytápění minimální.
U ztrát tepla prostupem neprůhlednými stavebními konstrukcemi je přesný výpočet
relativně jednoduchý. Zde mohou vzniknout chyby hlavně tehdy, pokud budou zane-
dbány důležité tepelné mosty, které vznikají např. podílem dřeva u lehkých staveb,
spodních konstrukcí zavěšených fasád nebo nevhodně navrženého napojení staveb-
ní konstrukce. Ve většině případů je možné navrhovat projekty tak, aby nebylo třeba
explicitně zohlednit tepelné mosty. Použití vnějších rozměrů obvyklé v PHPP pak již
zahrnuje dostatečnou jistotu.



316
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Tepelné ztráty a zisky okny je třeba zjišťovat dosti pečlivě. Například takové údaje,
jako jak je osazeno okno ve stěně, jak velký je podíl rámu, spojení okrajů a situace
zastínění, mohou mít významný vliv na výslednou potřebu tepla na vytápění. Nástroj
PHPP proto obsahuje vlastní pracovní listy, které umožňují dostatečně přesnou ana-
lýzu jednotlivých oken s pokud možno minimálními náklady.
Odchylky mezi PHPP a jinými programy vznikají často rozdílným hodnocením inter-
ních zisků. Jako standardní hodnotu používá PHPP tepelné zisky ve výši 2,1 W na
jeden metr čtvereční obytné plochy (součet podlahových ploch všech místností, bez
vnitřních a vnějších stěn). Jiné výpočetní postupy používají často hodnotu víc než
dvojnásobnou, což má značný vliv na výsledek. Důvod rozdílů: v PHPP se započítá-
vají i negativní tepelné zisky, které vznikají například odevzdáním tepla rozvodu stu-
dené vody neby vypařováním z pokojových rostlin. Naopak je třeba zohlednit, že na
teplo využitelné v objektu nemůže být přeměněna celková spotřeba elektřiny; tak se
například odčerpává elektricky připravená teplá voda z praček na konci pracího cyklu
do odpadní vody, aniž by byla významně ochlazena.
Výpočetní postup PHPP se v praxi výborně osvědčil. V pečlivě vedených projektech
se shodují výpočetní výsledky nástroje PHPP s průměrnými výsledky měření u větši-
ny objektů stejného typu většinou až na několik málo kWh/(m²a) (srov. AbAbb. 2).
Metoda funguje také pro budovy s izolacemi v horším standardu.
100
spez. Heizwärmeverbrauch kWh/(m²a)




90

80

70
Mittelwert
60 Messung
66 kWh/(m²a)

50 PHPP-Berechnungs-
Ergebnisse
40

30
Mittelwert Mittelwert Mittelwert
Messung Messung Messung
20 13 kWh/(m²a) 13 kWh/(m²a) 14 kWh/(m²a)


10

0
NEH 41 WE PASSIVHAUS-SIEDLUNGEN insgesamt 106 WE
Niedern- Wies- Hannover Stuttgart
hausen baden Kronsberg Feuerbach


Obr. 6: Porovnání výsledků měření a výpočtů PHPP pro různé budovy

Při porovnávání měření a výpočtů je třeba pamatovat na to, že měření v jednotlivých
bytech může vykazovat značné odchylky od průměru. Ty se většinou dají vysvětlit
jako rozdíly v nastavení požadovaných hodnot pokojové teploty, menší část koreluje

317
PASIVNÍ DOMY 2008

s různými dobami otevírání oken nebo spotřeby elektřiny. Všechny tyto parametry
jsou a priori neznámé, exaktní shody mezi výsledky měření a výpočtů pro jednotlivé
byty je proto třeba považovat za náhodné. Teprve od určitého minimálního počtu by-
tových jednotek je možno provést průkazné srovnání.

3. Topná zátěž
Chceme-li realizovat vytápěním prostřednictvím přívodního vzduchu o přiměřeně
omezeném výkonu, je potřebný pokud možno přesný výpočet topné zátěže. Přitom
se musejí zohlednit nejen tepelné ztráty, ale rovněž je třeba do výpočtu zahrnout ta-
ké solární a interní tepelné zisky a také dynamické efekty. Obvyklé postupy dimenzo-
vání jako např. podle EN 12831 (3) poskytují příliš vysoké hodnoty topné zátěže, což
může vést k ekonomicky problematickému předimenzování budovy.
Simulační výpočty (4) ukázaly, že maximální topná zátěž může u pasivního domu
nastávat podle klimatu a typu budovy v různých okamžicích. Ve většině klimatických
podmínek jsou totiž nejstudenější dny vždy slunečné: při bezmračném počasí nastá-
vají vyzařováním vůči studené obloze obzvlášť nízké teploty, zatímco husté mraky
zadrží i infračervené záření. Při dobré kvalitě oken u pasivních domů pak může být v
budovách s orientací na jih a s velkými plochami oken potřebný topný výkon ve stu-
dených slunečných dnech nižší než ve dnech zamračených s mírnější teplotou (Abb.
3).
Tato skutečnost je zohledněna v PHPP tím, že se pro výpočet topné zátěže používají
dva různé soubory teplot a solárního záření. Pro každý z obou souborů návrhových
dat (databáze) se sestavuje stacionární tepelná bilance, která poskytuje topný výkon.
Větší z obou výsledků pak představuje skutečnou návrhovou topnou zátěž.
Zatímco vlastní výpočet topné zátěže je v PHPP velmi jednoduchá, představuje ur-
čení příslušných klimatických hodnot v současnosti za určitých okolností ještě jistý
problém. Výpočet se musí provádět pomocí určitého počtu výpočtů dynamické simu-
lace a tím zohledňuje také akumulační efekty ve struktuře stavby, které dovolují pře-
mostění krátkých chladných období. Údaje o teplotě a solárním záření by měly být
pro zjišťování topné zátěže změřené a vyhodnocené ideálně jako hodinové nebo
denní průměry za delší časové období. Vynaložená námaha na sestavení databáze
topné zátěže proto není zanedbatelná, navíc potřebné vstupní údaje jsou často do-
stupné jen za poplatky nebo nejsou dostupné vůbec. Proto jsou pro mnoho lokalit
sice k dispozici údaje pro měsíční bilanci, tj. stanovení roční potřeby tepla na vytápě-
ní, ale nikoliv klimatické údaje pro výpočet topné zátěže. V současnosti to platí také
pro Českou republiku.




318
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




Obr. 7: Pasivní dům za chladného jasného dne a za zamračeného mírně chladného dne.

4. Případ léta
Ve Střední Evropě nejsou v dobře plánovaných obytných budovách potřebné žádné
aktivní chladicí systémy. Jestli však některý pasivní dům potřebuje vnější zastínění, a
jaká velikost oken zabezpečí dostatečnou výměnu vzduchu v létě, to by mělo být
možné zjistit výpočtem. Pro tento účel existuje v PHPP vlastní tabulkový list. Tento
list stanoví četnost teplot přes 25 °C, přičemž vychází z několika málo klimatických
vstupních veličin a zohledňuje akumulační kapacitu, způsob větrání a solární zátěž
okny a neprůhlednými vnějšími stavebními konstrukcemi.
Princip tohoto výpočtu spočívá v tom, že propočítává jednoduchý dynamický model
objektu ve velmi velkých časových intervalech (měsíce, v období největšího horka až
po jednotlivé dny). Interpolací mezi výslednými body ročního průběhu je možno od-
hadnout četnost nadměrných teplot.
Tato metoda se osvědčila pro praktické účely jako dostatečně přesná: lze pomocí ní
posoudit jak účinnost různých optimalizačních opatření, tak i skutečnost, zda je cho-
vání objektu v létě velmi dobré, dobré, dá se zlepšit nebo je špatné.
Je-li zapotřebí aktivní chlazení, můžeme v PHPP zjistit i potřebu energie na chlazení.
Zde se osvědčila metoda rovněž normalizovaná v EN 13790, založená na podobném
principu jako výpočet potřeby tepla na vytápění. Je totiž možné – jako v případě zi-
my, ale za letních okrajových podmínek, zvláště u vyšších teplot – zjistit využitelné a

319
PASIVNÍ DOMY 2008

nevyužitelné tepelné zisky. Nevyužitelné tepelné zisky by vedly k přehřívání, a proto
přesně odpovídají potřebě energie na užitkové chlazení. Platnost tohoto předpokladu
byla prokázána porovnáním s výpočty dynamické simulace.

5. Potřeba primární energie
U pasivních domů je potřeba tepla na vytápění nejen tak malá, že od konvenčního
vytápěcího systému je možno upustit; je také tak malá, že jiné spotřeby energie
v objektu jsou dominantní (Abb. 4). Z hlediska hodnocení primární energie
v obvyklých případech jak spotřeba elektřiny na přípravu TV tak i spotřeba elektřiny
pro domácnost přesahuje potřebu tepla na vytápění. Proto je výpočet těchto spotřeb
rovněž zahrnut v PHPP.
U teplé vody je třeba nejprve zohlednit ztráty akumulací a rozvodem, které zvláště ve
větších objektech mohou velmi kolísat. Tyto je možno v PHPP vypočítat, přičemž se
zohledňuje, že části těchto tepelných ztrát je možno využít pro teplo v interiéru.
Vlastní tabulkový list je věnován rovněž výpočtu potřeby elektřiny pro domácnost,
která samotná může činit asi polovinu celkové potřeby primární energie. Takto je
možné zjistit pro konkrétní konfiguraci domácích spotřebičů spotřebu elektřiny a iden-
tifikovat optimalizační potenciál.




Obr. 8: Potřeba energie pro teplo v interiéru může být vzhledem k jiným spotřebám energie u pasiv-
ních domů nevýznamná – v protikladu ke konvenčním novostavbám („Reference“). Graf ukazuje vý-
sledky měření z projektu CEPHEUS (6).

6. Literatura
(1) FEIST, W. (Hrsg.) Passivhaus Projektierungs Paket 2007. Anforderungen an
qualitätsgeprüfte Passivhäuser. Darmstadt – Passivhaus Institut, 2007


320
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

(2) DIN EN ISO 13790 : 2008-09, Energieeffizienz von Gebäuden - Berechnung des
Energiebedarfs für Heizung und Kühlung (ISO 13790:2008). Berlin – Beuth-
Verlag, 2008
(3) DIN EN 12831: Heizungsanlagen in Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der
Norm-Heizlast. Berlin – Beuth Verlag 2003
(4) BISANZ, C.: Heizlastauslegung im Niedrigenergie- und Passivhaus. Diplomarbeit
an der Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik,
Stuttgart 1998
(5) OBERRAUCH, B.: How to Generate Climate Data outside Germany in Simplified
and Automatic Mode with Meteonorm. In: 12. Internationale Passivhaustagung,
Nürnberg, 11./12.4.2008, Tagungsband. Darmstadt – Passivhaus Institut, April
2008
(6) SCHNIEDERS, J., FEIST, W., PFLUGER, R. und KAH, O.: CEPHEUS – Wis-
senschaftliche Begleitung und Auswertung, Endbericht. CEPHEUS-
Projektinformation Nr. 22, Fachinformation PHI 2001/9, Darmstadt, Passivhaus
Institut, Juli 2001




321
PASIVNÍ DOMY 2008

Metodika hodnocení rodinných domů s velmi nízkou
potřebou tepla na vytápění
Jan Tywoniak, ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha 6,
e-mail: tywoniak@fsv.cvut.cz

1. Úvod
Po energetických výpočtech se chce nemožné: mají být současně výstižné i rychlé,
zahrnovat veškeré energetické děje v budově, a přitom platit pro všechny uživatele
budov. U nízkoenergetických domů se navíc některé jevy dříve zanedbatelné proje-
vují ve větší míře, jiné jsou naopak potlačeny.
Pro hodnocení rodinných domů s velmi nízkou energetickou náročností byla po del-
ších odborných diskusích v roce 2008 zpracována relativně jednoduchá metodika
(dále označovaná jako Metodika [1]). Cílem bylo sestavit co možná nejjednodušší
soubor vstupních podmínek a dalších potřebných pravidel tak, aby výpočty provede-
né podle technických norem (zejména ČSN 73 0540:4, ČSN EN ISO 13790 (měsíční
výpočet), ČSN EN ISO 13789, ČSN EN ISO 13370, ČSN EN ISO 6946) nemohly
vést k výrazněji odlišným výsledkům, pokud je bude provádět více zpracovatelů.
Při navrhování pasivních domů se v zahraničí nejčastěji používá výpočetního nástro-
je PHPP [2] – pro běžnou práci při hledání řešení vedoucího ke splnění požadavků
pro pasivní domy i pro vytvoření protokolu s deklaracemi těchto hodnot. PHPP je vý-
početní nástroj na bázi Excelu, obsahující výpočetní algoritmy i některé datové sou-
bory. Užívané vstupní údaje i některé další postupy (například způsob započtení
podlahových ploch, množství čerstvého vzduchu, atd.) nemusí být vždy v souladu
s národními (zemskými) stavebními a energetickými zákony a ani v úplném souladu
s technickými normami. Technické normy samotné, zejména ty, které byly společně
zpracovány na mezinárodní úrovni, neobsahují potřebné konkrétní údaje. Ty jsou pak
často zpracovány na národní nebo zemské úrovni a vzájemně se liší.
V Metodice se tedy nejedná o nový výpočetní model, ale o sestavení souboru pravi-
del pro výpočet - připomenutí některých, které jsou rozmístěny po různých normách a
předpisech, doplnění chybějících. Pro praktické použití může být Metodika zpracová-
na v nějakém sofwarovém balíčku (již je umístěna v programu ENERGIE od verze
2008 [3], v budoucnu možná v české národní verzi PHPP i jinde). Mezinárodnímu
porovnávání výsledků se takovým způsobem může jedině napomoci.
Nejde zde tedy o podrobný výpočet energetické náročnosti budovy „co nejblíže sku-
tečnosti“, kdy je zapotřebí používat klimatické a další údaje z místa stavby, detailní
informace o způsobu užití budovy a technických systémech, a kdy může být použití
jiného podrobnějšího výpočtu opravdu potřebné. Zde jde o porovnání kvality staveb-
ního řešení – pro více variant téhož domu nebo pro porovnání různých návrhů mezi
sebou – a o jednoduché vyjádření výsledků hodnocení.



322
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Metodika se zabývá rodinnými domy, protože společenská poptávka je v této oblasti
zatím největší a dosažení úrovně pasivního domu u malých objektů (s méně výhod-
nou hodnotou objemového faktoru tvaru A/V) je obtížnější. Provoz v rodinném domě
je přes všechny obtíže snadněji předpověditelný než například v komerční budově.
Metodika není tedy vhodná pro hodnocení budov s jiným převažujícím účelem, než je
rodinné bydlení, a pro budovy s vyšší energetickou náročností. V Metodice je také
zpracován názorný způsob vyjadřování výsledků.

2. Rozbor problému
S určitým nadhledem je možné stavebně-energetické výpočty podle účelu označit
jako:
a) optimalizační (slouží k hledání nejlepšího řešení),
b) deklarativní (slouží k zatřídění dosažené úrovně řešení podle klasifikačního sché-
matu),
c) analytické (pro rekonstrukci skutečných dějů v budově),
d) spekulativní (pro oklamání zákazníka a poskytovatele dotací atd.).
V případě b), diskutovaném v tomto příspěvku, se jedná o výpočet za smluvních
podmínek. Takový výpočet nemusí být nutně příliš komplikovaný, důležitější je jed-
noznačnost. V bilanci tepelných ztrát a zisků se jako relativně snadné jeví stanovení
ztráty prostupem tepla (závisí na plochách, součinitelích prostupu tepla a venkovních
teplotách). Potíže přetrvávají ve stanovení míry, jak zahrnovat vícerozměrné vedení
tepla pro vyjádření vlivu tepelných mostů a tepelných vazeb, a v zodpovědném uží-
vání hodnot tepelné vodivosti použitých materiálů. Se smluvním užíváním již souvisí
stanovení tepelné ztráty větráním.
Výrazně komplikovanější situace je při stanovení tepelných zisků: Tepelné zisky od
osob a spotřebičů závisí významně na chování uživatele. Pasivní solární zisky závisí
na mnoha parametrech (skutečná velikost transparentní plochy vystavené Slunci,
včetně vlivu stínění a clonění vlastní budovou, okolními budovami a zelení, okolním
terénem). Jsou navíc vzhledem k pohybu Slunce po obloze v průběhu roku proměnli-
vé a jen s odvahou předpověditelné do budoucna – při možné změně zástavby i
vzrůstu zeleně.

3. Základní hodnoty
Tabulka 1 uvádí přehled hodnocených vlastností, kriteria a způsob dokumentování
dosažených hodnot. Za zcela klíčovou můžeme považovat střední hodnotu součinite-
le prostupu tepla obálky budovy – jako hodnotu dobře stanovitelnou i kontrolovatel-
nou, nezávislou na uživatelských i klimatických vlivech. Po provedení řady podrob-
ných hodnocení rodinných domů obvyklé velikosti je možné konstatovat, že i při ro-
zumných (a zahraničním doporučením pro pasivní domy odpovídajících) vlastnostech
obvodových konstrukcí je zpravidla mimořádně obtížné dosahovat výpočtových hod-
not měrné potřeby tepla na vytápění do 15 kWh/(m2a). To sdělení platí při použití
dostupných klimatických datových souborů současně s realistickými hodnotami vnitř-

323
PASIVNÍ DOMY 2008

ních tepelných zisků, korektními hodnotami tepelných vodivostí materiálů obvodo-
vých konstrukcí a se zahrnutými vlivy nehomogenit a tepelných vazeb. Metodika dá-
vá mj. jednoznačný návod, jakým způsobem je nutné tyto efekty zahrnout.
Použití nesprávných dat vede k výpočtům typu d) – spekulativní. Proto je požadavek
na měrnou potřebu tepla na vytápění mírně zvýšen. Současně je z tabulky zřejmé, že
kriteria ve stejné struktuře jsou stanovena i pro nízkoenergetické domy.

4. Klasifikační schéma
Jako energeticky pasivní rodinný dům se podle této metodiky označuje dům, který
splňuje požadavky č.1,2,3,4,5,7 podle tabulky 1 a hodnotu měrné potřeby tepla na
vytápění má nejvýše 20 kWh/(m2a).
Jako nízkoenergetický rodinný dům se podle této metodiky označuje dům, který spl-
ňuje požadavky č.2 a 5 podle tabulky 1 a hodnotu měrné potřeby tepla na vytápění
má nejvýše 50 kWh/(m2a). Požadavky 1a, 1b, 3 a 4 jsou doporučené. Požadavek 7
se nehodnotí.
Energeticky pasivní rodinný dům a nízkoenergetický dům splňující výše uvedené po-
žadavky se zatřídí podle potřeby tepla na vytápění podle tabulky 2. (Vypočtené hod-
noty se zaokrouhlí na celé kWh směrem dolů.) Třídy jsou odstupňovány po 2 kWh
v intervalu 10 až 20 kWh a dále po 5 kWh v intervalu 20 až 50 kWh.
Tabulka 2 Třídy energeticky pasivních a nízkoenergetických rodinných domů podle
měrné potřeby tepla na vytápění
Měrná potřeba tepla na vytápění [kWh/(m2a)] Třída
v intervalu
< 10 10
>10 - <12 12
>12 - <14 14
>14 - <16 16
>16 - <18 18
>18 - <20 20
>20 - <25 25
>25 - <30 30
>30 - <35 35
>35 - <40 40
>40 - <45 45
>45 - <50 50




324
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Označení hodnocených domů
Energeticky pasivní rodinný dům se označí písmennou zkratkou PARD doplněnou o
dvouciferné označení třídy podle tabulky 2. Nízkoenergetický rodinný dům se označí
písmennou zkratkou NERD doplněnou o dvouciferné označení třídy podle tabulky 2.
Pokud je alespoň 50% ročního množství energie potřebné na ohřev teplé vody pokry-
to pomocí solárního systému a současně PEA < 20 kWh/(m2a), tedy řešení zvláště
redukuje potřebu neobnovitelných energetických zdrojů, značení se doplní písme-
nem S.
Pokud je dům vybaven zařízeními na energetickou produkci (fotovoltaický systém),
které jsou součástí budovy, ať již jsou použity pro vlastní potřebu nebo dále distribu-
ovanou produkci, v takovém rozsahu, že roční bilance dodávané energie na vstupu
do budovy a vyprodukované energie je vyrovnaná, označuje se jako energeticky nu-
lový dům. Značení se doplňuje písmenem N.
Pokud budova vytváří přebytek energetické produkce, označuje se jako energeticky
plusový dům. Značení se doplňuje značkou + (plus).

5. Protokol
V písemném protokolu hodnocení rodinného domu podle uvedené metodiky musí být
uvedeny přinejmenším tyto údaje:
A. Identifikace místa - adresa, katastrální území, GIS souřadnice
B. Identifikace stavebníka, projektanta a zpracovatele hodnocení
C. Informace o místních podmínkách – okolní zástavba, vzrostlá zeleň, slovní popis
možných rizik změn zástavby a zeleně v budoucnu
D. (schematické) výkresy situace, půdorysy podlaží, řez a pohledy nebo odkazy na
ně. V takové podrobnosti, aby bylo možné odvodit způsob započtení ploch a ob-
jemů a velikosti jednotlivých prvků použitých v energetických výpočtech
E. Tabulka obvodových konstrukcí s hodnotami součinitele prostupu tepla
F. Tabulka ploch obvodových konstrukcí s přehledným výpočtem měrné ztráty pro-
stupem tepla a střední hodnotou součinitele prostupu tepla
G. Slovní hodnocení o zajištění přívodu čerstvého vzduchu do pobytových místností
– podle projektové dokumentace
H. Informace o celkové účinnosti zpětného získávání tepla z větracího vzduchu, po-
kud je použito, s odkazem na odpovídající protokol ze zkušebny, firemní podkla-
dy, apod.
I. Informace o neprůvzdušnosti obálky budovy. Uvedení hodnoty n50, která je pou-
žita jako projektový předpoklad ve výpočtech. Při hodnocení již realizovaného
domu informace o výsledku měření – v souladu s bodem 4 tabulky 1.
J. Informace o výsledku výpočtu letní stability domu.



325
PASIVNÍ DOMY 2008

K. Informace o výsledku výpočtu potřeby tepla na vytápění. Stručný protokol výpočtu
s uvedením tabulky tepelných ztrát prostupem tepla a výměnou vzduchu, tepel-
ných zisků, využitelnosti tepelných zisků a potřeby tepla na vytápění po měsících
roku. Zatřídění podle měrné potřeby tepla na vytápění podle tabulky 2.
L. Informace o použitých nosičích energie pro vytápění a přípravu teplé vody. Výsle-
dek výpočtu primární energie - povinně pouze pro energeticky pasivní domy).
M. Celkové zatřídění domu
N. Případný komentář k možnostem dalšího zlepšení.
O. Přílohy výpočtů, podle potřeby.

6. Závěrem
Zatřídění podle výše uvedeného klasifikačního schématu může být použito ve smluv-
ních vztazích, jako podklad pro stanovení veřejných podpor i pro jednání stavebních
spořitelen a bank. Podrobný popis je uveden v [4]. V přípravě je vytvoření samostat-
né české technické normy obsahující tuto Metodiku, včetně podrobných odkazů na
výpočetní postupy, datové soubory, pravidla pro započtení ploch a objemů a velikosti
vnitřních tepelných zisků [4]. Práce mohou pokračovat zpracováním obdobné meto-
diky pro bytové a další budovy.
Příspěvek byl zpracován s podporou projektem MSM 6840770005.
Literatura
(1) TYWONIAK, J.: Metodika hodnocení In: Tepelná ochrana budov 2/2008, ČKAIT
(2) PHPP – Passivhaus Projektierungspaket, 2007 (www.passiv.de)
(3) ENERGIE2008, software Svoboda
(4) TYWONIAK, J. a kol.: Nízkoenergetické domy. Principy a příklady 2. GRADA
2008
Abstrakt
Auch in Tschechien brauche,,n Niedrigstenergiehäuser klare Berechnungsmethodik,
die sowohl als Instrument während Entwerfen auch zum eindeutigen Klassifizieren
der Ergebnisse angewendet werden kann. Solche Methodik, die vor kurzem vorberei-
tet wurde, bringt keine neue Berechnungsalgorythmen. Sie basiert strikt auf den nati-
onalen und europäischen technischen Normen und bauenergetischen Vorschriften
und ist im maximalen Umfang im Einklang mit bereits ausgeprobter Methodik PHPP.
Im Beitrag sind die wesentlichen Aspekte der Energieberechnungen erwähnt und die
Eingabedaten begründet. Es wird auch betont, dass solche Berechnungmethoden
auf Monatsbasis mit vielen Annahmen relativ einfach bleiben können. Die Abwei-
chungen zwischen Annahme und Realität bleiben naturgemäss relativ gross. Die Er-
gebnisse sollten jedoch vergleichbar bleiben. Prozess der offiziellen Eingliederung in
tschechische technische Normen (CSN) ist im Gange.




326
6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




327
PASIVNÍ DOMY 2008




328
6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




329
PASIVNÍ DOMY 2008




330
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Možnosti praktického využití výpočtu potřeby tepla na
vytápění
Jiří Novák, Stavební fakulta ČVUT v Praze
Thákurova 7, 166 29 Praha 6 - Dejvice
Tel:+420 224 354 572, e-mail: jiri.novak.4@fsv.cvut.cz

1. Úvod
Výpočet potřeby tepla na vytápění by měl být nedílnou součástí projekční přípravy
pasivních a nízkoenergetických domů. Výpočet obvykle slouží k optimalizaci staveb-
ně energetické koncepce v úvodních fázích návrhu budovy a k deklaraci dosažených
energetických parametrů v závěrečných fázích projektování. V případě domů
s nízkou potřebou tepla na vytápění se používá měsíční výpočet podle starší verze
normy [1] nebo [2] (na stejném principu jsou založeny i výpočty potřeby tepla na vy-
tápění v nástroji PHPP).
Jedná se o zjednodušený výpočtový postup, jehož výsledky jsou zatíženy nejistotou
ze dvou zdrojů: jedním jsou některé zjednodušující předpoklady, na kterých je meto-
da založena (např. využití tepelných zisků, celoročně konstantní hodnoty součinitelů
stínění a další), druhým je volba nebo způsob stanovení vstupních údajů (např.
vlastnosti konstrukcí a transparentních výplní, výpočet nebo odhad součinitelů stíně-
ní, atd.). Praktické důsledky druhého typu nejistoty jsou velmi významné. Narozdíl od
nejistot vyplývajících z principu metody je totiž nejistota vstupních údajů velmi závislá
na konkrétním přístupu zpracovatele výpočtu (na jeho znalostech, zkušenosti a také
poctivosti) a mimo jiné komplikuje vzájemnou srovnatelnost výsledků pro odlišné bu-
dovy. K výraznému zlepšení vzájemné srovnatelnosti výsledků může přispět přijetí
jednotných pravidel pro volbu některých vstupních údajů, jak je nabízí např. návrh
metodiky hodnocení nízkoenergetických rodinných domů [3]. I přesto budou zřejmě
výsledky vždy zatíženy relativní nejistotou, která může být zejména u pasivních domů
významná [4], což je potřeba brát v úvahu při jejich dalším použití a interpretaci.
Při porovnávání potřeby tepla na vytápění různých variant koncepčního řešení téže
budovy nemusí být relativně vysoká nejistota výsledku takovým problémem, jako při
porovnávání výsledků různých budov navzájem nebo při porovnávání s energetický-
mi předpisy, cíli apod. Samotná hodnota výsledku není v tomto případě tak podstatná
jako změna výsledku odpovídající změně klíčových vstupních parametrů (které zřej-
mě budou ve všech variantách zatížené podobnou nejistotou). I přes nejistoty vý-
sledku může být výpočet potřeby tepla na vytápění podle [1, 2] velmi dobře používán
jako pomůcka pro koncepční rozhodování v klíčových momentech návrhu pasivního
domu. Nespornou výhodou je jednoduchost a přístupnost použití v běžné inženýrské
praxi. V příspěvku je uvedeno několik praktických ukázek takového přístupu.




331
PASIVNÍ DOMY 2008

2. Modelová budova
Zde uvedené ukázky jsou výběrem z variant prověřovaných v rámci projekční přípra-
vy reálného pasivního rodinného domu podle architektonické studie Ing. Arch. O.
Kramoliše (obr. 1). Dům je navržen pro čtyřčlennou rodinu a je nepodsklepený. Půdní
prostor není obytný, 2. NP je uzavřené lehkým zatepleným podhledem na úrovni
spodních pásnic střešních příhradových vazníků. Nosné a obvodové stěny jsou vy-
zděné z betonových tvárnic a zateplené vrstvou pěnového polystyrénu. Tepelná izo-
lace podlahy je zajištěna vrstvou pěnového polystyrénu uloženou do souvrství podla-
hy a vrstvou extrudovaného polystyrénu na vnějším líci základových pasů. Obvodová
stěna je od základového pasu oddělena vrstvou pěnového skla. V budově je pláno-
váno teplovzdušné vytápění, VZT jednotka bude vybavena výměníkem ZZT. Budova
má být realizována nedaleko Prahy, hlavní fasáda bude orientována přímo na jih.
Z důvodu snížení rizika letního přehřívání budou všechna jižní okna vybavena vodo-
rovnými clonami. V blízkosti budovy je umístěna samostatně stojící garáž.




Obr. 1 Schéma modelové budovy (Ing. Arch. O. Kramoliš)



332
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

3. Výpočet potřeby tepla na vytápění

3.1. Postup výpočtu
Na základě údajů z architektonické studie a průvodní dokumentace byla nejprve vy-
počítána potřeba tepla na vytápění referenční varianty (var. 1). V dalších variantách
(var. 2 – 5) se měnily různé vlastnosti budovy s cílem dosáhnout limitní hodnoty po-
třeby tepla na vytápění pro pasivní domy podle návrhu metodiky [3] (20 kWh/(m2.a).
Potřeba tepla na vytápění byla vždy počítána po měsících postupem podle [1, 2] a
v souladu s metodikou [3]. Klíčové vstupní údaje jsou shrnuty v tab. 1. Klimatická da-
ta, údaje o vnitřních tepelných ziscích, údaje o větrnné expozici budovy a množství
čerstvého vzduchu byly určeny podle metodiky [3]. Součinitele prostupu tepla sta-
vebních konstrukcí byly vypočítány podle [5] (s vlivem tepelných mostů). Vliv tepel-
ných vazeb mezi konstrukcemi byl do výpočtu zaveden pomocí lineárních (Ď) a bo-
dových (χ) činitelů prostupu tepla, jejichž hodnoty byly odvozeny z analýzy výpočtu
2D popř. 3D teplotních polí. Do výpočtu potřeby tepla na vytápění byly zadávány i
záporné hodnoty Ď a χ. Součinitele prostupu tepla oken byly vypočítány postupem
podle [6] pro každé okno zvlášť s ohledem na konkrétní poměr plochy rámu a za-
sklení a konkrétní délku tepelné vazby mezi rámem a zasklením. Dílčí činitele stínění
(zejm. horizontem a clonami nad jižními okny) byly vypočteny pro každé okno postu-
pem podle [1, 2], pouze dílčí činitel clonění byl v souladu s metodikou [3] uvažován
hodnotou Fc = 1,0.

3.2. Varianta 1
Referenční varianta reprezentující stav navržený v architektonické studii. Výsledná
měrná potřeba tepla na vytápění je 22 kWh/(m2.a), navržené řešení tedy nesplňuje
energetický cíl.

3.3. Varianta 2
V této variantě byly iteračním postupem hledány takové hodnoty součinitele prostupu
tepla obvodové stěny a zatepleného podhledu nad 2.NP, při kterých by potřeba tepla
právě splnila cílovou hodnotu 20 kWh/(m2.a). V případě stěny by bylo potřeba snížit
součinitel prostupu tepla z 0,13 na 0,11 W/(m2.K), což reprezentuje zvětšení tloušťky
tepelné izolace (EPS) z plánovaných 30 cm na 35 cm. V případě zatepleného pod-
hledu by bylo potřeba snížit součinitel prostupu tepla z 0,11 na 0,10 W/(m2.K). Toho-
to snížení by bylo možné dosáhnout vyplněním vzduchové dutiny mezi nosným roš-
tem pro sádrokartonový podhled tepelnou izolací.

3.4. Varianta 3
Ve variantě 3 se ověřovala možnost zlepšení tepelné bilance omezením tepelných
ztrát okny, neboť ta mají nejhorší tepelně izolační vlastnosti ze všech plošných prvků
na hranici vytápěného prostoru. Z tohoto důvodu bylo okno v severní fasádě osvětlu-
jící schodiště zmenšeno, ostatní dvě severní okna byla zcela vypuštěna. Plocha již-

333
PASIVNÍ DOMY 2008

ních oken byla zmenšena o 50 % oproti variantě 1. Odpovídajícím způsobem byly ve
výpočtu upraveny součinitele prostupu tepla oken a délky lineárních tepelných vazeb
v napojení oken na obvodovou stěnu. Měrná potřeba tepla na vytápění se zvýšila na
23 kWh/(m2.a).

3.5. Varianta 4
Ve variantě 4 se naopak testovala možnost snížení potřeby tepla na vytápění zvýše-
ním solárních zisků. Plocha severních oken byla upravena stejným způsobem jako
ve var. 3, plocha jižních oken byla naopak zvětšěna o 50 % oproti variantě 1. Opět
byly přepočítány součinitele prostupu tepla a délky lineárních vazeb. Měrná potřeba
tepla na vytápění klesla na 20 kWh/(m2.a).

3.6. Varianta 5
V této variantě bylo upraveno řešení detailu napojení zatepleného podhledu na štíto-
vou obvodovou stěnu (obr. 2), ostatní vlastnosti budovy jsou shodné s var. 1.
V původním řešení prochází zdivo štítové stěny z vytápěného prostoru 2.NP do nevy-
tápěného střešního prostoru, takže spojitost tepelně izolačních vrstev je v tomto mís-
tě přerušena betonovými tvárnicemi s vysokou tepelnou vodivostí. Úprava spočívala
v nahrazení betonového zdiva nad úrovní pozedního věnce 2.NP zdivem
z pórobetonových tvárnic s výrazně nižší tepelnou vodivostí. Díky této úpravě klesl
lineární činitel prostupu tepla detailu z 0,23 W/(m.K) na -0,04 W/(m.K) a měrná po-
třeba tepla na vytápění na 20 kWh/(m2.a).




Obr. 2 Schéma řešení detailu styku zatepleného podhledu 2.NP se štítovou stěnu (det. A na obr. 1)




334
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Tab. 1 Přehled variant – vstupní údaje a výsledky výpočtu potřeby tepla na vytápění
varianta 1 2 3 4 5
vnitřní tepelné zisky φi [W] 380 380 380 380 380
větrání
tok větracího vzduchu V [m3/h] 70 70 70 70 70
účinnost ZZT η [%] 75 75 75 75 75
okna
rám – souč. prostupu tepla Uf [W/m2.K] 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86
zasklení – souč. prostupu Ug [W/m2.K] 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
plocha severních oken A [m2] 2,3 2,3 1,1 1,1 2,3
plocha jižních oken A [m2] 24,5 24,5 12,3 36,8 24,5
obvodová stěna
souč. prostupu tepla U [W/m2.K] 0,13 0,11 0,13 0,13 0,13
tl. tepel. izolace d [mm] 300 350 300 300 300
zateplený podhled
souč. prostupu tepla U [W/m2.K] 0,11 0,10 0,11 0,11 0,11
tl. tepel. izolace d [mm] 400 440 400 400 400
podlaha na terénu
souč. prostupu tepla U [W/m2.K] 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19
tl. tepel. izolace d [mm] 200 200 200 200 200
tepelné vazby
ostění oken Ď [W/(m.K)] 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
parapety oken Ď [W/(m.K)] 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020
nadpraží jižních oken Ď [W/(m.K)] 0,039 0,039 0,039 0,039 0,039
nadpraží ostat. oken Ď [W/(m.K)] 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
obv. stěna/zatepl. podhled Ď [W/(m.K)] -0,047 -0,047 -0,047 -0,047 -0,047
štít. stěna/zatepl. podhled Ď [W/(m.K)] 0,23 0,23 0,23 0,23 -0,040
roh obvodové stěny Ď [W/(m.K)] -0,060 -0,060 -0,060 -0,060 -0,060
obv. stěna/podlaha n.t. Ď [W/(m.K)] 0,092 0,092 0,092 0,092 0,092
kotvení stínících clon χ [W/K] 0,013 0,013 0,013 0,013 0,013
kotvení stříšky χ [W/K] 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010
výsledky
prům. souč. prostupu Uem [W/m2.K] 0,19 0,18 0,17 0,20 0,18
měrná potřeba tepla eA [kWh/(m2.a)] 22 20 23 20 20

4. Komentář k výsledkům
Průběh a výsledky studie ukazují, že výpočtový postup podle [1, 2] je dostatečně
podrobný na to, aby během návrhu budovy umožňoval poměrně detailně (ale
v případě potřeby i jednoduše) modelovat různé přístupy a technická řešení a sledo-

335
PASIVNÍ DOMY 2008

vat jejich vliv na energetické vlastnosti budovy jako celku. Před klíčovým rozhodnutím
na základě podobných studií je potřeba kriticky zhodnotit vypovídací schopnost jejích
výsledků. Např. v našem případě nesplnil původní návrh budovy energetický cíl o
pouhé 2 kWh/(m2.a). Jedná se o velmi malé množství energie, zcela jistě menší, než
nejistota nebo chyba výpočtu (viz [4]). S ohledem na tuto nejistotu by měl stavebník
zvážit, zda je rozumné vkládat do úspory 2 kWh/(m2.a) další prostředky (materiál,
výrobní energii, finance), když pravděpodobně nedojde ke znatelnému zlepšení
energetických vlastností budovy (např. jen kvůli získání „značky“ pasivní dům).
V případě, že se rozhodne budovu dále optimalizovat, pak mohou být výsledky studie
velmi užitečné. Je zřejmé, že stanoveného energetického cíle je možné dosáhnout
různými prostředky, které mohou mít podstatný vliv i na další vlastnosti budovy (ar-
chitektonický výraz, velikost budovy, letní tepelná stabilita, denní osvětlení), navíc se
bude jednat o rozhodnutí v řádu desítek až stovek tisíc Kč.
Zajímavé je porovnání variant 3 a 4, ze kterého je zřejmé, že jižní okna mají v tomto
konkrétním případě celoročně pozitivní tepelnou bilanci. To lze vysvětlit kvalitou pou-
žitých komponentů (rám, zasklení), výhodným poměrem plochy rámu a zasklení a
poměrně málo významným stíněním. Výsledek jistě nelze generalizovat – v lokalitě
s nižší intenzitou slunečního záření (odlišná zeměpisná poloha, vyšší znečištění at-
mosféry) nebo při výraznějším zastínění (okolní zástavba, stromy) a zaclonění (zá-
clony, žaluzie, zašpinění skel) by mohlo zvětšení plochy jižních oken vést pouze k
malému nebo žádnému snížení potřeby tepla na vytápění. Toto je potřeba brát
v úvahu při optimalizaci velikostí okenních ploch a použít raději klimatická data pro
danou lokalitu (event. i další vstupní údaje), než jednotná data předepsaná v metodi-
ce [3]. Výsledky by byly pochopitelně odlišné i pro jiný typ rámu a zasklení.

5. Poděkování
Tento výsledek byl získán za finančního přispění MŠMT ČR, projekt 1M0579, v rámci
činnosti výzkumného centra CIDEAS.

6. Literatura
(1) ČSN EN ISO 13790 Thermal performance of buildings - Calculation of energy
use for space heating. ČNI, Praha, 2000
(2) ČSN EN 832 Tepelné chování budov - Výpočet potřeby energie na vytápění -
Obytné budovy. ČNI, Praha, 2000
(3) Tywoniak, J. Metodika hodnocení rodinných domů s velmi nízkou potřebou tepla
na vytápění. Sborník konference Pasivní domy 2008, 2008
(4) Kopecký, P. Přesvědčivost výsledků výpočtu potřeby tepla na vytápění pasivních
domů. Sborník konference Pasivní domy 2008, 2008
(5) ČSN EN ISO 6946 Stavební prvky a stavební konstrukce – Tepelný odpor a sou-
činitel prostupu tepla – Výpočtová metoda. ČNI, Praha, 1998
(6) ČSN EN ISO 10077-1 Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součini-
tele protupu tepla – Část 1: Zjednodušená metoda. ČNI, Praha, 2001




336
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Přesvědčivost výsledků výpočtu potřeby tepla na vytápění
pasivních domů
Pavel Kopecký, Kamil Staněk, Jan Antonín, ČVUT, Fakulta stavební
Thákurova 7, 166 29 Praha 6
Tel.: +420 224 354 473, e-mail: pavel.kopecky@fsv.cvut.cz
Abstrakt
Do modelu výpočtu potřeby tepla na vytápění vstupuje mnoho parametrů, které jsou
vypočteny/voleny s určitou nejistotou. Jednou ze značných nejistot výpočtu potřeby
tepla na vytápění může být samotná osoba uživatele výpočtového modelu. Tento
příspěvek se zabývá vlivem nejistot ve vstupních parametrech výpočtového modelu a
vlivem uživatele na výsledky výpočtu potřeby tepla na vytápění. Výpočet potřeby tep-
la na vytápění modelového velmi dobře izolovaného rodinného domu byl zkoumán
pomocí srovnávacího testu, kterého se zúčastnili někteří kolegové z Katedry kon-
strukcí pozemních staveb. Na tento test navazuje analýza nejistot a citlivostní analý-
za výpočtového modelu provedená s pomocí simulace Monte Carlo. Výsledky ukazují
na nezanedbatelné rozdíly mezi jednotlivými uživateli, uživatel sám o sobě může být
značným zdrojem chyb. Výsledkem simulace Monte Carlo je zjištění jak nejistoty
vstupních parametrů ovlivňují výsledky výpočtu.
Klíčová slova
pasivní dům, výpočet potřeby tepla, analýza nejistot, simulace Monte Carlo

1. Úvod
Výpočet potřeby tepla na vytápění se provádí zejména za účelem a) posouzení sho-
dy s předpisy, b) porovnávání návrhových variant anebo c) posouzení plánovaných či
realizovaných úsporných opatření.
Výpočet potřeby tepla na vytápění se obvykle provádí dle metodiky [1] po jednotli-
vých měsících. Zejména v německy mluvících zemích se prosadil tzv. výpočet dle
metodiky PHPP [2], jehož principy však vycházejí z [1]. Výpočet dle [1] je založen na
uvažování ustáleného teplotního stavu v jednotlivých měsících, dynamické efekty
jsou zjednodušeně uvažovány pomocí tzv. faktoru využitelnosti tepelných zisků (pou-
ze část tepelných zisků je skutečně využitelná). Hlavními výstupy z výpočtu jsou
komponenty tepelné bilance a) tepelné ztráty prostupem a větráním v průběhu roku,
b) využitelné tepelné zisky (solární a vnitřní) v průběhu roku a následně c) potřeba
tepla na vytápění během roku.
Tepelné ztráty pasivních domů jsou velmi malé, tepelné zisky proto zpravidla kryjí
značný podíl tepelných ztrát dle velikosti, orientace, stínění oken a v neposlední řadě
optimismu výpočtu. Potřeba tepla na vytápění je tak výsledkem odčítání dvou podob-
ně velkých čísel a relativní chyba stanovení výsledné potřeby tepla na vytápění proto
může být nepříjemně vysoká. Informativní příloha H normy EN ISO 13790 doporuču-
je provádět analýzu nejistot výpočtu tehdy, když je roční potřeba tepla na vytápění

337
PASIVNÍ DOMY 2008

nižší než třetina ročních tepelných ztrát (Pozn.: v textu je pojmem ztráta míněna po-
třeba tepla na krytí tepelné ztráty, jednotky jsou tedy kWh. Viz také tabulka 3.). In-
formativní příloha H normy 13790 rovněž uvádí, že rozdíl výsledků výpočtu mezi jed-
notlivými uživateli může činit až 20 % pro stejné budovy v identickém klimatu.
Metodika hodnocení nízkoenergetických rodinných domů [3] stanovuje „napevno“
některé parametry ve výpočtu potřeby tepla na vytápění (např. se jedná o klimatická
data, stanovení množství větracího vzduchu, velikost vnitřních zisků). I přes toto od-
stranění některých volných vstupních parametrů, vstupuje do výpočtu několik para-
metrů, které jsou vypočteny/voleny s určitou nejistotou.
Článek se zejména věnuje hledáním odpovědi na následující otázky. Jaký vliv mají
samotní uživatelé na výsledky výpočtu potřeby tepla na vytápění? (Pozn.: v textu je
uživatelem označována osoba provádějící výpočet). Je sám uživatelem největším
zdrojem chyb a rozdílech ve výsledcích? Jaký vliv mají nejistoty vstupních parametrů
na výsledky výpočtu potřeby tepla na vytápění?

2. Vliv uživatele
Srovnávací výpočet potřeby tepla na vytápění je proveden pro novostavbu nepod-
sklepeného rodinného domu se dvěma nadzemními podlažími (Obrázek 1 a 2). Dům
odpovídá svým stavebním řešením standardu pasivního domu dle [2]. Pro stanovení
potřeby tepla mohlo být využito jakéhokoliv výpočetního softwaru, jehož výpočetní
postup vychází z metodiky [1]. Účastníkům testu (seznam viz Tabulka 1) byly poskyt-
nuty totožné podklady. Nikdo ze zúčastněných neprováděl výpočet potřeby tepla po-
prvé, všichni jsou poměrně podrobně obeznámeni s pozadím výpočtů (tj. nejde o re-
prezentativní vzorek z lidské populace). Seznam vstupních parametrů do výpočtu je
uveden v Tabulce 2. Některé vstupní parametry byly zadány napevno, některé muse-
ly být uživatelem zvoleny nebo dopočteny. Pokud někdo z pečlivějších potřeboval pro
svůj výpočet doplňující informace (např. považoval projektovou dokumentaci za ne-
dostatečnou), byly mu poskytnuty. Výstupní parametry, které uživatelé poskytovali
pro vyhodnocení, jsou uvedeny v Tabulce 3. Z dílčích výsledků jednotlivých uživatelů
(hodnoty Ql, Qs+Qi, viz Tabulka 3) byly ještě dopočteny potřeby tepla na vytápění
pro kombinace každý s každým (49 variant, viz obrázek 2) s přepočtením faktoru vy-
užitelnosti zisků (odvozuje se z poměru zisk/ztráta a z časové konstanty zóny).




338
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




Tab. 1: Účastníci testu
označení používaný software čas strávený výpočtem
1 Energie 2008 7h
2 vlastní excel 7h
3 vlastní excel 3h
4 Energie 2008 12 h
5 Energie 2008 5h
6 vlastní excel 15 h
7 excel PHPP 10 h
Tab. 2: Definice vstupních parametrů ve srovnávacím testu
1 klimatická data dle metodiky [3]
2 časová konstanta budovy volba uživatele
3 počet osob 5 osob
4 požadovaná vnitřní teplota 20 °C
5 objem vytápěné zóny dle podkladů
6 vytápěná podlahová plocha dle podkladů
7 plochy obvodových konstrukcí dle podkladů
8 orientace obvodových konstrukcí ke světovým stranám dle podkladů
9 součinitele prostupu tepla obvodových konstrukcí dle podkladů
10 započtení tepelných vazeb a mostů volba uživatele
0.6 W/(m2·K)
11 součinitel prostupu tepla zasklení
0.9 W/(m2·K)
12 součinitel prostupu tepla rámu
13 energetická propustnost zasklení 0.5
14 plastový distanční rámeček -
15 koeficient Ff (vliv rámu) dle podkladů
16 koeficient Fc (vliv clonění) dle podkladů
17 koeficient Fo (vodorovná markýza) dle podkladů
18 koeficient Ff (svislá žebra) dle podkladů
19 koeficient Fh (horizont) dle podkladů
20 plocha podlahy na terénu dle podkladů
21 exponovaný obvod podlahy dle podkladů
22 tloušťka obvodové stěny dle podkladů
23 tepelná vodivost zeminy 2 W/(m·K)
24 tepelný odpor podlahové vrstvy dle podkladů
25 tloušťka okrajové izolace dle podkladů
26 tepelná vodivost izolace volba uživatele
27 hloubka okrajové izolace dle podkladů
28 Objemový tok větracího vzduchu dle metodiky [3]
29 n50 0.6 1/h


339
PASIVNÍ DOMY 2008

30 koeficient e dle metodiky [3]
31 koeficient f dle metodiky [3]
32 účinnost rekuperace 85 %
33 vnitřní tepelné zisky dle metodiky [3]
Tab. 3: Sledované výstupní parametry
W/(m2.K)
1 součinitel prostupu tepla jednotlivých konstrukcí
m2/m3
2 poměr A/V
m2
3 celková plocha netransparentních obvodových konstrukcí (i s podlahou na
zemině)
m2
4 celková plocha oken
5 měrná tepelná ztráta prostupem W/K
6 měrná tepelná ztráta větráním W/K
7 po měsících tepelné ztráty Ql (12 hodnot) kWh
8 po měsících solární zisky Qs (12 hodnot) kWh
9 po měsících vnitřní zisky Qi (12 hodnot) kWh
10 po měsících faktor využitelnosti tepelných zisků (12 hodnot) -
11 po měsících potřeba tepla na vytápění Qh (12 hodnot) kWh
kWh/(m2·rok)
12 měrná potřeba tepla na vytápění eA
kWh/(m3·rok)
13 měrná potřeba tepla na vytápění eV
W/(m2·K)
14 průměrný součinitel prostupu tepla Uem

Tab. 4: Souhrn výsledků ze srovnávacího testu
uživatel 1 2 3 4 5 6 7 průměr
Ql [kWh] 16176 14541 15278 16344 14823 13982 13245 14913
Qs [kWh] 10626 9698 7425 9156 8726 11515 10581 9675
Qi [kWh] 3507 3504 3504 3504 3504 3571 4547* -
Qh [kWh] 7270 5747 7295 8371 7057 5223 4483 6492
eA [kWh/m2.a] 29 23 29 34 28 21 18 26

* Výpočtový excel PHPP neumožňuje zadání vnitřních zisků podle [3].

100%
90%
relativní četnost kumulativně




80%
B
70%
A
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
2
e A [kWh/m .a]

Obr. 3: Relativní četnost měrné potřeby tepla na vytápění (A – pouze z výsledků jednotlivých uživate-
lů; B – po kombinaci každý s každým)

3. Analýza nejistot
Mimo nejistot způsobené uživateli vstupují do výpočtu další nejistoty. Jedná se
zejména o: a) nejistoty ve formulaci modelu (model je vždy pouze přiblížením reality

340
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

– zjednodušení a aproximace), b) nejistoty v hodnotách vstupních parametrů (nedo-
stupnost údajů, rozptyl fyzikálních vlastností) a c) numerické nejistoty (numerické
chyby vlivem diskretizace, případně zaokrouhlování).
Cílem této kapitoly je zjistit nejistotu stanovení potřeby tepla na vytápění modelového
domu s pomocí stochastické metody Monte Carlo. Metoda Monte Carlo je založena
na mnohonásobném opakování výpočtu (v příkladu bylo využito excelu uživatele 6),
kdy definované vstupní parametry jsou generovány náhodně (pomocí zvolené vzor-
kovací metody) z oblasti volených rozdělení pravděpodobnosti. Metoda obecně za-
hrnuje následující kroky: a) výběr rozdělení pravděpodobnosti pro sledované vstupní
parametry (obvykle voleno Gaussovo rozdělení), b) vygenerování sady vzorků
z jednotlivých rozdělení (matice o xn vstupních parametrech a S simulacích), c) opa-
kování výpočtu a ukládání matice o yk sledovaných výstupních parametrech a S si-
mulacích, d) analýza nejistot, a případně e) citlivostní analýza. Pro další informace je
čtenář odkázán na [4].
Mimo nejistot vstupních parametrů byly do výpočtu vneseny tyto scénáře:
• (1) výpočet dle metodiky [3],
• (2) jako 1 s klimatickými daty pro Hradec Králové,
• (3) jako 2 bez tepelných mostů,
• (4) jako 3, s vnitřními zisky o 25 % výše než dle metodiky [3],
• (5) jako 1, změna procenta prosklení JZ fasády (5a – plocha JZ oken x 1,15, 5b –
plocha JZ oken x 0,85)
Pozn.: Scénáře také představují nejistoty. Je například Praha tak rozdílná od Hradce
Králové, jak ukazuje srovnání jejich klimatických dat?
Tab. 6: Definice nejistot vstupních parametrů pro simulaci Monte Carlo (rozdíly ve vstupních paramet-
rech získané z výsledků srovnávacího testu slouží k odhadu pravděpodobnostního rozdělení pro Mon-
te Carlo).
název jednotka zvolené střední směrod.
rozdělení hodnota odchylka
1 časová konstanta zóny [h] normální 200 15
2 souč. prostupu tepla stěn 1.NP [W/(m2·K)] normální 0,13 0.005
3 souč. prostupu tepla stěn 2.NP [W/(m2·K)] normální 0,16 0.005
4 souč. prostupu tepla střechy 1.NP [W/(m2·K)] normální 0,10 0.005
5 souč. prostupu tepla střechy 2.NP [W/(m2·K)] normální 0,10 0.005
6 souč. prostupu tepla podlahy [W/(m2·K)] normální 0,19 0.005
7 souč. prostupu tepla rámu okna [W/(m2·K)] normální 0,90 0.025
8 souč. prostupu tepla zasklení [W/(m2·K)] normální 0,60 0.025
9 lineární činitel – vliv rámečku [W/(m2·K)] normální 0,02 0.002
10 celková tepelná propustnost zasklení [-] normální 0,50 0.020
11 součinitel stínění horizont JV [-] normální 0,95 0.015
12 součinitel stínění horizont JZ [-] normální 0,95 0.015
13 součinitel stínění horizont SZ [-] normální 0,95 0.015
14 součinitel stínění horizont SV [-] normální 0,95 0.015




341
PASIVNÍ DOMY 2008

hodnoty ze simulace
25
Monte Carlo (scénář 1)
24
e A [kWh/m .a]
2




23

22

21

20
1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276
počet simulací (S = 300)

Obr. 4: Měrná potřeba tepla na vytápění – ukázka hodnot z jednotlivých kroků simulace Monte Carlo
100%
1
90%
relativní četnost kumulativně




2
80%
3
70%
4
60%
5a
50% 5b
40%
30%
20%
10%
0%
15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0
e A [kWh/(m2.a)]

Obr. 5: Kumulativní relativní četnost měrné potřeby tepla na vytápění pro definované scénáře

4. Komentáře
Ačkoliv bylo využito dobře definované zjednodušené metody výpočtu, měrná potřeba
tepla na vytápění jednotlivých uživatelů se pohybovala v relativně širokém rozmezí
± 30 % od průměrné hodnoty. Zdá se, že lidský faktor je ve výpočtech velmi důležitou
okrajovou podmínkou. Rozdíly například vznikaly z chyb a nepozornosti uživatele
(opomenutí, překlepy při zadání), při tvorbě modelu budovy (např. zanedbání důleži-
tého), při výpočtu ploch a objemů, součinitelů prostupu tepla a volbou/výpočtem stí-
nících koeficientů.
Volba hodnot součinitelů prostupu tepla zaručuje dosažení určité úrovně potřeby tep-
la, snižování samozřejmě vede ke snížení eA (viz obrázek 6 vlevo). Zdánlivé detaily
ale rozhodují, zda se z této globální úrovně dostaneme na ještě nižší hodnoty.
Například důvodem snížení potřeby tepla po odebrání tepelných mostů (snížení te-
pelných ztrát) je zvýšení poměru zisk/ztráta. Snižuje se tím sice faktor využitelnosti
(využitelné tepelné zisky jsou o trochu nižší), výsledná potřeba tepla na vytápění je
ale nižší než v případě scénáře s tepelnými mosty (redukce tepelných ztrát převažuje
nad redukcí využitelných zisků). Naopak, proto se „téměř nic neděje“, když je zvyšo-
váno procento prosklení JZ fasády. Tímto krokem je sice zvyšován zisk, ale zároveň i
ztráta a tak jejich poměr zůstává podobný (v případě oken pro pasivní domy).



342
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

35
25
hodnoty ze hodnoty ze simulace
simulace Monte Monte Carlo (scénář 1)
24
Carlo (scénář 1)
30 hodnoty ze




eA [kWh/(m .a)]
eA [kWh/(m .a)] srovnávacího testu
23




2
2




25
22

21
20
20

15
19
0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70
0.185 0.190 0.195 0.200 0.205
2
U em [W/(m .K)] využitelný zisk/ztráta [-]

Obr 6: Vlevo – korelace mezi průměrným součinitelem prostupu tepla Uem a měrnou potřebou tepla na
vytápění eA. Vpravo – korelace mezi poměrem poměrem využitelný zisk/ztráta (η·(Qs+Qi)/Ql) a měrnou
potřebou tepla na vytápění eA.

5. Závěr
Výsledky srovnávacího testu ukázaly, že osoba uživatele může být značným zdrojem
nejistoty výpočtu potřeby tepla na vytápění. Pro minimalizaci rizika chyb plynoucích
z nepochopení metodiky výpočtu a nedostatečné kontroly nad vstupními daty je
vhodné používat dostatečně jednoduché a transparentní modely. Žádný vstupní pa-
rametr výpočtu by neměl za sebou mít nejasné nebo neznámé pozadí.
Každý výpočetní model je zatížen určitou nejistotou. Relativní nejistota stanovení
výsledku (vlivem velmi nízko položené srovnávací hladiny) je u výpočtu potřeby tepla
na vytápění nízkoenergetických či pasivních domů značná. I při optimisticky zvole-
ném spíše úzkém rozmezí nejistot vstupních parametrů (viz Tabulka 6) se výsledná
hodnota potřeby tepla pohybovala v rozmezí 5 kWh/(m2·a), viz obrázek 5.
Výpočet, zda je dům pasivní či nikoli, je smluvní postup, který nakonec s realitou ne-
musí mít příliš společného. Pro návrh domu je ale vhodný a nutný, protože poskytuje
poměrně rychlou kontrolu projektovaného stavu [5]. Doposud patrně neexistuje jed-
noduchá metoda výpočtu, která by měla lepší rozlišovací schopnost. Tato skutečnost
by měla být vzata v úvahu při vyhodnocování výsledků výpočtu, ale i v samotné defi-
nici pasivního domu.

6. Poděkování
Tento výsledek byl získán za finančního přispění MŠMT ČR, projekt 1M6840770001,
v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS.

7. Literatura
(1) ČSN EN ISO 13790 „Tepelné chování budov – výpočet potřeby energie na vytá-
pění a chlazení“
(2) Passivhaus Institut, PHPP 2007: Passivhaus Projektierungs Paket 2007
(www.passiv.de)
(3) TYWONIAK, J: Metodika výpočtu a hodnocení nízkoenergetických rodinných
domů, In: Tepelná ochrana budov 2/2008.

343
PASIVNÍ DOMY 2008

(4) SALTELLI, CHAN, SCOTT: Sensitivity Analysis, Wiley, 2000.
(5) NOVÁK, J.: Možnosti praktického využití výpočtu potřeby tepla na vytápění.
Sborník konference Pasivní domy 2008.




344
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Pasívny dom v klimatických podmienkach Slovenska
Ing. arch. Lorant Krajcsovics, Fakulta architektúry STU
Nám.slobody 19, 812 45 Bratislava

Abstrakt – Passivhaus in Klimaregionen der Slowakei
Der Entwurf eines Passivhauses ist abhängig vom lokalen Klima. Für die Südslowa-
kei sind höheren Temperaturen (-1°C) im Winter und mittlere Sonneneinstrahlungen
charakteristisch. Im Norden des Landes den Karpaten sind im Winter mittlere Tempe-
raturen bis -3°C und relativ wenig Sonneneinstrahlung charakteristisch. Eine Aus-
nahme bilden das Tal unter den Hohen Tatras, wo bedingt durch die hohe Lage, die
Sonneneinstrahlung im Winter am höchsten ist, aber auch die niedrigste Durch-
schnittstemperatur im Winter (-5°C) herrscht.
Die folgenden Untersuchungen wurden an einem Einfamilienhaus (172 m2 EBF) vor-
genommen, welcher im verschieden Klimaregionen Slowakei optimiert zum Passiv-
hausstandart war.
Am Süden des Landes war eine Vergrößerung der Apertur hauptsächlich mit Über-
temperaturhäufigkeit im Sommer verbunden. Die Vergrößerung der Apertur hatte
einen sehr kleinen Einfluss an den HWB aber erhöht Heizlast des Objektes.
Für den Norden war die bessere Strategie sich auf die Minimierung der Wärmever-
luste zu konzentrieren. Die Vergrößerung der Apertur brachte eine Erhöhung des
HWB mit sich. Die Erreichung des Grenzwerts von 10 W/m2 war problematisch.
Im Gebieten mit hoher Lage (z. B. in Poprad) und mit viel Sonneneinstrahlung brach-
te die Vergrößerung der Apertur eine Verkleinerung des HWB mit sich, verursachte
aber gleichzeitig eine Erhöhung des Heizwärmebedarf (20W/m2). Die Übertempera-
turhäufigkeit im Sommer war wegen der relativ niedrigen Durchschnittstemperatur
(16°C) nicht so problematisch.

1. Klimatická charakteristika Slovenska

1.1. Teplota
Návrh pasívneho domu je závisí od lokálnych klimatických podmienok. Hlavnými
ovplyvňujúcimi faktormi sú vonkajšia teplota a množstvo dopadajúceho slnečného
žiarenia. Tieto faktory sú určujúce nielen pre obdobie počas zimy, na určenie mernej
potreby tepla na vykurovanie a tepelnej straty, ale aj na určenie tepelnej zátaže a
potreby chladiť v letných mesiacoch.
Klimatické podmienky Slovenska sú veľmi rôznorodé vzhľadom na geomorfológiu
krajiny. V zimných mesiacoch môžeme na Slovensku charakterizovať nasledujúce
rozloženie teplôt. Najchladnejší mesiac je január s priemernými mesačnými teplotami
od -1,5°C po -5,5°C. Najvyššie priemerné teploty sú v mestách na juhu Slovenska:
Hurbanovo, Bratislava, Piešťany. Priemerná teplota okolo -3°C je v mestách Žilina,


345
PASIVNÍ DOMY 2008

Sliač a Košice. Najchladnejšie je v Poprade a v Oravskej Lesnej. So stúpajúcou
nadmorskou výškou, klesá úmerne teplota. Mesiace december a február sú v našich
klimatických podmienkach, tiež veľmi chladné, no v priemere nedosahujú tak nízke
teploty ako mesiac január.




V južných oblastiach Podunajskej a Východoslovenskej nížiny sa stretávame s
problémom vysokých horúčav a s nimi súvisiacim problémom letného prehrievania,
ktoré s postupnými klimatickými zmenami narastá na význame. Najvyššie priemerné
teploty sa dosahujú v mesiacoch júl a august na juhu Slovenska, kde priemerná tep-
lota prekračuje 20°C. Najchladnejšie je na Orave a v Podtatranskej kotline, kde sa
maximálna priemerná teplota pohybuje v oblasti 15 °C.

1.2. Slnečné žiarenie
Slovensko je podľa STN ISO 13790 rozdelené do troch oblastí. Prvá charakterizuje
nížiny Slovenska, ktoré dostávajú najviac žiarenia v lete. Druhá oblast, je charakteris-
tická relatívne nízkymi množstvom slnečného žiarenia v zime aj v lete, čo je zapríči-
nené prítomnosťou horských masívov, kde dochádza k väčšej koncentrácii zrážkovej
činnosti a inverzných javov ako v zime tak aj v lete. Tretia podtatranská a vysokohor-
ská oblasť je charakteristická relatívne vysokými dávkami slnečného žiarenia v zime.




346
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Z grafu je vidieť, že v mesiaci december je oblasť Slovenska pomerne „chudobná“
na slnečné žiarenie. Najmenej slnečného žiarenia dopadá v horských kotlinách. Vý-
nimkou je Podtatranská kotlina a vyššie polohy
Z analýz teploty a slnečného žiarenia vyplýva, že sú pomerne veľké rozdiely
v teplotách a dopadajúcom slnečnom žiarení medzi nížinnými polohami na juhu
územia a horskými polohami na severe, čo má vplyv na tvorbu koncepcii pasívnych
domov.

1.3. Teplená strata
Pre výpočet tepelnej straty z dvoch posudzovaných stavov počasia (slnečná jasná
obloha a nízka teplota a zatiahnutá obloha a miernejšia teplota) je vo väčšine prípa-
dov kritickejšou zatiahnutá obloha s nízkymi teplotami.




Obr 4. Bratislava november - december 1986 Obr 5. Bratislava január - február 1991

Z dôvodu výskytu takého počasia je zväčšovanie okenných otvorov spojené s ná-
rastom tepelnej straty objektu. Tento vplyv je ešte výraznejší v horských kotlinách,
kde je častejší výskyt inverzných javov počasia. Miernejší nárast môžeme pozorovať
v Podtatranskej kotline, kde je množstvo dopadajúceho slnečného žiarenia v zime
najvyššie na území Slovenska. Ešte miernejší je priebeh v meste Štrbské pleso, kde
môžeme pozorovať najprv pokles a potom nárast tepelnej straty pri zväčšovaní
okenných otvorov. Tento jav sa ešte viac začne prejavovať s vývojom vákuového
zasklenia, kde sa predpokladá zníženie súčiniteľa prechodu tepla a zväčšenie hod-
noty g.




Obr 6. Tepelná strata Bratislava 1986 Obr 7. Tepelná strata Žilina 1986




347
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr 8. Tepelná strata Poprad 1986 Obr 9. Tepelná strata Štrbské pleso 1991

2. Stratégie návrhu pasívnych domov na Slovensku
Charakteristika klimatických oblastí bola spracovaná na dvojpodlažnom rodinnom
dome pomocou programu PHPP, kde bola postupne variovaná orientácia objektu
voči svetovým stranám a veľkosť okenných otvorov. V grafe je tento faktor prepočíta-
ný na pomer ekvivalentného južného presklenia a energeticky vzťažnej podlahovej
plochy.

2.1. Južné a nížinné polohy Slovenska (Bratislava, Hurbanovo, Piešťany)
Merná potreba tepla na vykurovanie posudzovaného domu: 15 kWh/m2a.
V tejto lokalite spôsobilo zvačšovanie okenných otvorov len veľmi mierny pokles
mernej potreby tepla na vykurovanie (MPT) pri južnej orientácii a mierny nárast pri
severnej orientácii. Ich zvačšovanie je spojené ale s narastom investičných nákladov
a pri prekročení ohodnoty 0,11 faktoru ASW / EVP narastalo letné prehrievanie.




Obr. 10 Modelový rodinný dom v Bratislave pri Obr. 11 Lokalita: Bratislava, južná orientácia, po-
rôznych veľkostiach okenných otvorov a orientácii zdĺžny rez

2.2. Horské polohy Slovenska (Žilina, Sliač)
Merná potreba tepla na vykurovanie posudzovaného domu: 20 kWh/m2a.
Dosiahnutie pasívneho štandardu pri navrhovaných parametroch domu v týchto
podmienkach nebolo možné. MPT bola na úrovni 20 kWh/m2a. Je to zapríčinené niž-
šími priemernými teplotami a menším množstvom dopadajúceho slnečného žiarenia.
Na dosiahnutie pasívneho štandardu boli optimalizovane tepelné straty zlepšením

348
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

obalového plášťa. Zväčšenie okenných otvorov pre zväčšenie solárnych ziskov vďa-
ka nízkej energie slnečného žiarenia malo za následok nárast tepelnej straty objektu
nad hodnotu 20W/m2 . Zmena orientácie objektu mala malý vplyv na MPT.




Obr. 12 Modelový rodinný dom v Žiline pri rôznych Obr. 13 Lokalita: Žilina, pozdĺžny rez, južná
veľkostiach okenných otvorov a orientácii orientácia

2.3. Vysokohorské polohy Slovenska (Poprad)
Merná potreba tepla na vykurovanie posudzovaného domu: 20 kWh/m2a.
Na dosiahnutie pasívneho štandardu bolo možné zväčšiť okenné otvory až na hod-
notu ASW/EVP = 0,245. Merná potreba tepla na vykurovanie v tomto prípade po-
klesne na hodnotu 16 kWh/m2a. Ďalšie zväčšovanie okenných otvorov malo za ná-
sledok letné prehrievanie a preto bol optimalizovaný obalový plášť budovy. Zväčše-
nie okenných zasklení malo za následok nárast tepelnej straty objektu nad hodnotu
20W/m2. Zmena orientácie objektu má veľký vplyv na MPT




Obr. 14 Modelový rodinný dom v Poprade pri Obr. 15 Lokalita: Poprad, južná orientácia
rôznych veľkostiach okenných otvorov a orientácii

2.4. Východné Slovensko (Košice)
Merná potreba tepla na vykurovanie posudzovaného domu: 17 kWh/m2a.
Dosiahnutie pasívneho štandardu bolo možné zlepšením parametrov obalového
plášťa budovy. Zväčšovanie okenných otvorov malo za následok letné prehrievanie
preto bol optimalizovaný obalový plášť budovy. Hodnota tepelnej straty objektu je
nad 15 W/m2 a teda objekt nebude vykúriteľný ohriatym vzduchom.



349
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 16 Modelový rodinný dom v Košiciach pri Obr. 17 Lokalita: Košice, južná orientácia
rôznych veľkostiach okenných otvorov a orientácii

2.5. Záver
Z predchádzajúcich analýz vyplýva, veľká rozdielnosť požiadaviek na návrh pasívne-
ho domu na juhu Slovenska, kde sa treba koncentrovať na problematiku letného pre-
hrievania. V horských kotlinách sa bolo treba orientovať na minimalizáciu tepelných
strát a optimalizáciu okenných otvorov vzhľadom na požiadavky osvetlenia a tepelnej
straty budovy. Vo vysokohorských oblastiach mali veľké okenné otvory nepriaznivý
dopad na tepelnú stratu, ale pozitívny vplývajú na MPT. Tiež tu nie nebolo problémo-
vé letné prehrievanie. Vo všetkých prípadoch je potrebná inštalácia dodatočného
zdroja vykurovania, objekt nie je vykúriteľný iba ohriatym vzduchom.


Mesto Rodinný dom AWS/EVP
Bratislava 0,11
Žilina 0,2
Poprad 0,25
Košice 0,16
Tabuľka znázorňujúca hraničné hodnoty pre riziko letného prehrievania skúmaného rodinného domu.

3. Literatúra
(1) STN ISO 13790, Národná príloha




350
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Ein rationaler Ansatz für die Definition des Passivhauses
bei gewerblicher Nutzung
Claus Kahlert, Ingenieurbüro ebök
Schellingstraße 4/2, 72072 Tübingen, Deutschland
Tel: +49 7071 9394-0, e-mail:claus.kahlert@eboek.de

1. PHPP und Passivhaus-Kriterien
Das Passivhaus-Projektierungs-Paket (PHPP) [1] stellt ein flexibles und zuverlässi-
ges Planungswerkzeug für die energetische Optimierung von Gebäuden dar. Da die
Berechnungsmodelle nahe an der Physik liegen, weisen die erstellten Enrgiebilanzen
eine hohe Transparenz auf.
Ein zentrales Element des PHPP ist der „Passivhaus Nachweis“. Die darin geforder-
ten Zielwerte für Heizwärme, Heizlast und Luftdichtheit sind Ein-Zahl-Werte, die sich
bei Wohnnutzung und wohnähnlichen Nutzungen sicher anwenden lassen2. Da diese
Anforderungen nicht physikalisch sondern empirisch begründet sind, stellen sie kein
gutes Anforderungsprofil für andere Architekturformen und Nutzungen dar. Dies de-
monstriert das Beispiel einer mittelgroßen Logistikhalle mit 10.000 m2 Nutzfläche und
25 m Raumhöhe.


Tab. 1 Kennwerte Beispielhalle

10.000 m2
Nutzfläche
250.000 m3
Volumen
1.476 m2
Fensterfläche
0,166 W/(m2 K)
UWand/Dach
1,43 W/(m2 K)
UFenster
0,12 m-1
A/V
0,6 h-1
Luftdichtheit n50
200 m2 p.c.
Personenbelegung
2,1 W/m2
Interne Wärmequellen
57,7 kWh/(m2 a)
Kennwert Heizwärme
25,3 W/m2
Kennwert Heizlast
0,2 W/m2
davon über Frischluft verfügbar




2
Das Primärenergie-Kriterium wird hier, mangels einers Standard-Nutzugsprofils für gewerbliche Ge-
bäude, nicht diskutiert.

351
PASIVNÍ DOMY 2008

Trotz einer extrem kompakten Bauweise und des Einsatzes von Passivhaus-
Komponenten, werden die Passivhaus-Kriterien deutlich verfehlt. Am deutlichsten
das in letzter Zeit so populäre Kriterium der Beheizbarkeit über Frischluft, dieses er-
weist sich nur für mittlere bis hohe Nutzungsdichten und geringe Raumhöhen als
praktikabel.
Die Gründe hierfür lassen sich mittels PHPP analysieren:
• Bei großen Raumhöhen treten höhere flächenspezifische Transmissions-
Wärmeverluste auf.
• Die geforderte Luftdichtheit von n50 = 0,6 h-1 führt zu Infiltrations-Wärmeverlusten
die ebenfalls linear mit der Raumhöhe wachsen.
• Aufgrund der geringen Belegungsdichte ist der mechanisch geförderte Luft-
Massenstrom gering. Damit resultieren die Lüftungs-Wärmeverluste fast aus-
schliesslich aus Infiltrationen.
• Die Belichtnug großer Volumina erfolgt optimal über Oberlichter, was architekto-
nisch zu kleinen Fenstern in der Fassade und damit geringen solaren Gewinnen
führt.

2. PHPP-konforme Erweiterungsoptionen
Im Rahmen der Methodik des PHPP lassen sich eine Reihe von Anpasungen vor-
nehmen, welche die angesprochenen Probleme behandeln.

2.1. Wahl der Bezugsgröße
Für Wohnnutzung stellt die Nutzfläche innerhalb der thermischen Gebäudehülle, die
Energiebezugsfläche (EBF), eine „natürliche“ Bezugsgröße dar, da sich auch Kauf-
preise, Mieten und andere Bewertungsschemata darauf beziehen. Im Gegensatz zur
Wohnnutzung hat für eine gewerbliche Nutzung die dritte Dimension, die Raumhöhe
jedoch die gleiche Bedeutung wie die Nutzfläche – z.B. für Lagerung oder Transport
von Gütern.
Es ist deshalb zu hinterfragen, ob für gewerbliche Gebäude ein Volumenbezug dem
Flächenbezug aus dem Wohnungsbau nicht vorzuziehen ist. Während im Woh-
nungsbau ein Passivhaus einen typischen Heizwärme-Kennwert von 6 kWh/(m3 a)
aufweist, Hat die beschreibene Musterhalle einen solchen von 2,3 kWh/(m3 a), was
die bekannte Tendenz bestätigt, dass große und kompakte Gebäude günstigere
Kennwete aufweisen.

2.2. Luftdichtheit
Die Luftdichtheit der Gebäudehülle besitzt drei wichtige Funktionen: (1) Bauschaden-
freiheit, (2) Raumklima sowie (3) die Effizienz der Wärmerückgewinnung. Die Anfor-
derung n50 <= 0,6 h-1 zielt durch den Volumenbezug auf den dritten Effekt, sie gibt
damit nur ein indirektes Maß für die Dichtheit der Gebäudehülle. Für ein typisches
Einfamilienhaus bedeutet ein volumenspezifischer Wert von 0,6 h-1 etwa einer hüll-
flächenspezifischen Strömungsgeschwindigkeit von q50 = 1 m/h. Dagegen entspre-

352
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

chen für die Beispielhalle 0,6 h-1 etwa 7,5 m/h, somit einem Wert, der als „sehr un-
dicht“ einzustufen ist.
Der Vorschlag lautet deshalb, als Passivhaus-Kriterium konsequent die Qualität der
Gebäudehülle mit einem Grenzwet von q50 = 1 m/h oder besser festzulegen.

2.3. Wärmeverluste
Wie die Analyse der Beispielhalle zeigt, wachsen sowohl die Transmissions- wie
auch die Lüftungswärmeverluste durch Infiltration linear mit der Raumhöhe. Die hö-
heren Verluste lassen sich nur in Grenzen durch bessere U-Werte und erhöhte Luft-
dichtheit kompensieren. Häufig stehen ihnen auch keine vergrößerten solaren Ge-
winne gegenüber. Im Rahmen der Methodik eines flächenbezogenen Energiekenn-
werts für Heizwärme, sollte der Passivhaus-Grenzwert deshalb eine lineare Funktion
des dimensionslosen und deshalb skalenunabhängigen Kompaktheits-Parameters
„Hüllfläche durch Energiebezugsfläche“ (A/EBF) sein.
Ein solcher Schritt wäre natürlich ein Paradigmenwechsel im Bezug auf die Kom-
paktheit. Die bestehenden Einzahl-Kriterien bevorzugen kompakte Gebäude und un-
terstützen eine wirtschaftliche Bauweise, da (bei gleichem Volumen) eine kleinere
Aussenwand-Fläche unmittelbar Baustoffe und mittelbar, über geringere notwendige
U-Werte, Dämmstoff spart. Wird dagegen der Grenzwert eine Funktion, der Kom-
paktheit, so unterstellt das, dass die wirtschaftliche Optimierung bereits stattgefunden
hat, die Kompaktheit der Gebäudehülle also ohne Einschränkung der Funktionalität
nicht mehr verbessert werden kann. Nach der Erfahrung des Autors kann bei ge-
werblichen Gebäuden in der Mehrzahl der Fälle hiervon ausgegangen werden.

3. Nutzungsparameter
Die Frage der Nutzungsparmeter ist die schwierigste im Kontext der Kriterienfindung.
Einerseits ist die Anzahl der unterschiedlichen Nutzungen sehr groß, was eine konsi-
stente Verwaltung der Profile überaus aufwändig gestaltet. Das größere Problem
stellen allerdings die unterschiedlichen Zeitskalen dar, auf denen geplant werden
muss. Wird die Primärstruktur und Hülle eines Gebäudes für 50 – 100 Jahre konzi-
piert, so hat die Haustechnik eine techniche Lebensdauer von ca. 20 Jahren und die
Nutzung wird häufig auf 5 Jahre oder weniger festgelegt.
Der daraus resultierenden Unsicherheit lässt sich nur bedingt technisch begegnen.
Eine „Planung für den Wandel“, die flexible Gebäude hervor bringt, stellt immer auch
einen Kompromiss im Bezug auf Wirtschaftlichkeit und natürlich auch im Bezug auf
Energieeffizienz dar.
Von daher erscheint es angebracht, Passivhaus-Zertifikate für Gewerbebauten auf
Zeit zu vergeben. Nach Ablauf der Gültigkeit ist ein Review obligatorisch.




353
PASIVNÍ DOMY 2008

3.1. Lüftung
Der für den Betrieb eines Gebäudes notwendige Volumenstrom bzw. die daraus re-
sultierende Luftwechselrate schwanken, je nach Nutzung, in weiten Grenzen. Für die
Beispielhalle, eine Logistikzentrum beträgt der notwendige Volumenstrom
1.500 m3/h, was weniger als 1/100 Luftwechsel pro Stunde ist. Nach dem Infiltrati-
onsmodell des PHPP entspricht dies etwa der Infiltration bei q50 = 1 m/h. Auf der an-
deren Seite können für den Arbeitsschutz 10 Luftwechsel pro Stunde oder mehr not-
wendig sein.
Während im ersten Fall, wegen der enormen Disbalance, eine Lüftung mit Wärme-
rückgewinnung sinnlos ist, entscheidet im zweiten Fall die Effizienz der Wärmerück-
gewinnung in hohem Maß über die Energiebilanz.
Da die Temperatur, mit der Zuluft in die Aufenthaltszone eingebracht wird, entschei-
dend für die Aufenthaltsqualität ist, sollten in Passivhäusern im Winter die Zuluft nicht
mehr als 4 K Temperaturdifferenz zur Raumluft aufweisen, ohne Einsatz von Hei-
zenrgie – d.h. die Erwärmung muss über eine Wärmerückgewinnung oder Abwärme
erfolgen. Für kleine Volumenströme von weniger als 1/5 des Infiltrationsluftwechsels
ist auch der Einsatz einre reinen Abluftanlage zulässig.
Für die Erstellung der Energiebilanz sollen Standardbedingungen3 angesetzt werden.

3.2. Innere Wärmequellen
Ähnlich der notwendigen Luftwechsel können auch die Äbwärmen aus Prozessen in
weiten Grenzen schwanken. Hier ist zunächst der Energieeinsatz für die Herstellung
eines Produkts oder die Bereitstellung einer Dienstleistung zu hinterfragen. Beson-
ders die Auskopplung von Wärme für andere Anwendungen besitzt große Potentiale.
Zukünftig werden auch hierfür einheitliche Kriterien verfügbar sein.
Bei kleinen und mittleren Leistungsdichten, unterhalb der üblichen Heizlast von
ca. 4 W/m3, soll der Nachweis bei Standardbedinungen erfolgen4. Bei großen Leis-
tungsdichten, die oberhalb der üblichen Heizlast liegen, kann die Anforderung an die
U-Werte so weit reduziert werden, dass keine Heizwärme mehr nachgefragt wird.5
Eine angemessene Begrenzung der sommerlichen Wärmeeinträge ist dabei zu ge-
währleisten, siehe Abschnitt 4.




3
Solche Standard-Nutzungsprofile müssen noch empirisch erarbeitet werden.
4
Solche Standardbedingungen sollen sicher stellen, dass das Gebäude für die Mehrzahl der Nutzun-
gen als Passifhaus funktioniert. Sie sollen nicht mit dem Ansatz der Referenzgebäude z.B. in der
DIN V 18599 verwechselt werden.
5
„Einmalige“ Vorgänge, wie das Aufheizen nach den Weihnachtsfeien solen dabei nicht betrachtet
werden.

354
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

4. Der Lebenszyklus-Ansatz
Das Passivhaus besitzt den Anspruch, im Bausektor einen wesentlichen Beitrag zum
Klimaschutz zu liefern. Hierfür ist allerdings eine Betrachtung des gesamten Lebens-
zyklus von der Erstellung über den Betrieb bis zur Entsorgung notwendig. Dies wurde
von W. Feist anhand von Falluntersuchungen auch belegt. Die Lebenszyklus-Bilanz
ist jedoch keine Planungsgröße in der Methodik des PHPP, so können Planer mit
diesem Werkzeug auch nicht das Ziel einer minimalen Umweltbelastung ansteuern.
Der Grund dafür, dass Lebenszyklusanalysen bis heute noch kein Standard-
Planungswerkzeug darstellen, liegt einerseits in der Komplexität der Modelle darüber
hinaus lassen diese sich nicht parallel zum thermischen Modell schrittweise verfei-
nern.
Ein Ziel des von der EU geförderten Projekts HOLIWOOD6 ist die Entwicklung des
eco2buildings, eines Holzbausystems für Industriehallen, das bei Erichtung, Betrieb
und Entsorgung minimale Umweltbelastungen verursachen soll. Im Verlauf des Pro-
jekts werden alle Konstruktionen und Details mit ihren Eigenschaften in einer Daten-
bank hinterlegt, so dass alle in diesem System errichteten Gebäude standardmäßig
eine Bewertung ihrer Umweltbilanz erfahren werden.
Die Optimierungsaufgabe besteht darin, die totale Variation der Summe aller annui-
sierte Investitionen und Jahreskosten zum Verschwinden zu bringen.


⎛ I pi ⎞
δ ①⎜ + H pi ⎟ = 0
⎜ ⎟
i ⎝ Tui ⎠
Dabei ist Ipi die Investition in die i-te Komponente in der „Währung“ p, was Geld, Pri-
märenergie, CO2-Äquivalent oder ein anderer Indikator sein kann. Die Hpi sind dann
die korrespondierenden Jahreskosten und Tui ist die Nutzungsdauer der i-ten Kom-
ponente. Der gängiste Maßstab ist heute die Primärenergie. Wenn in Zukunft jedoch
realistische Preise für Energie und Baustoffe entsprechend ihrer Umweltbelastung
bezahlt werden, kann die ökonomische und die ökologische Bewertung synonym
werden.
Zur Veranschaulichung sei die Primärenergiebilanz für Wärmedämmung in Flächen-
bauteilen betrachtet. Der Einfachheit und Übeschaubarkeit wegen sind hier die
Wechselwirkung mit den solaren Gewinnen (Verschattung) sowie den Türen und
Fenstern (Wärmebrücken) unberücksichtigt geblieben, ebenso wie Restriktionen die




6
Holistic Implementation of European thermal treated hard wood in the sector of construction industry
and noise protection by sustainable, knowledge-based and value added products

355
PASIVNÍ DOMY 2008

aus Ästhetik oder Baugrenzen resultieren. Die Optimierungsaufgabe für die Stärke
der Wärmedämmung (im Tangentialraum der Energiebilanz) lautet:

d⎛ ⎞
I λ
⎜ A ⋅ D ⋅ p + A ⋅ ⋅ (Gt ⋅ e pH + K t ⋅ e pK )⎟ = 0
dD ⎜ ⎟
Tu D
⎝ ⎠
Dabei sind Gt und Kt die Heizgrad- bzw. Kühlgrad-Stunden und ep die korrespondi-
renden Aufwandszahlen. Für die optimale Dämmstärke ergibt sich daraus ein Wur-
zelgesetz

Tu ⋅ λ ⋅ (Gt ⋅ e pH + K t ⋅ e pK )
*
D=
Ip
Für ein realistisches Beispiel mit

W kKh kWh
Tu = 30 a; λ = 0,04 ; Gt = 80 ; e pH = 1,2; K t = 0; I p = 400 3
mK a m
folgt dann


D * = 0,54 m
Die vollständige, globale Optimierungsaufgabe, bei der Investitionen und Jahreskos-
ten für die relevanten Indikatoren simultan verglichen werden, verlangt noch umfang-
reiche Datenerhebung und Modellierung. Der Ansatz lässt sich jedoch automatisieren
und liefert dann ein rational begründetes, unmittelbares Maß für die Inanspruchnah-
me von Ressourcen – auch bei ungewöhnlichen Nutzungen und Architekturformen.
Insbesondere zeigt das vorgestellte Beispiel, dass eine Synergie zwischen natürli-
chen Baustoffen und Energieeffizienz besteht. Für Dämmstoffe mit geringem Ener-
gieinhalt lassen sich sehr gute U-Werte realisieren, ohne das Optimum der Dämm-
stärke zu überschreiten.

5. Literatur
(1) PHPP 2007: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, 7. Auflage, Passivhaus In-
stitut Darmstadt, 2007.

Danksagung
Diese Arbeit wird von der EU im Rahmen des Projekts HOLIWOOD unter der Projekt
Nummer NMP2-CT-2005-011799 unterstützt.




356
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Racionální přístup k definici pasivního domu pro podnikání
Claus Kahlert, Ingenieurbüro ebök
Schellingstraße 4/2, 72072 Tübingen, Deutschland
Tel: +49 7071 9394-0, e-mail:claus.kahlert@eboek.de

1. PHPP a kriteria pasivního domu
Balíček k projektování pasivního domu (PHPP) [1] představuje pružný a spolehlivý
nástroj k plánování energetické optimalizace budov. Protože jsou výpočtové modely
blízké fyzice, vypracované energetické bilance se vyznačují vysokou transparentnos-
tí.
Hlavním prvkem PHPP je „průkaz pasivního domu“. Požadované cílové hodnoty top-
ného tepla, otopného zatížení a vzduchotěsnosti jsou číselné hodnoty, které se dají
bezpečně používat u funkce bydlení a u podobných objektů7. Protože však tyto po-
žadavky nejsou zdůvodněny fyzikálně, nýbrž empiricky, nepředstavují dobrý profil
požadavků pro jiné architektonické formy a funkce. Ukažme si to na příkladu středně
velké logistické haly s užitnou plochou 10.000 m2 a výškou místnosti 25 m.

Tab. 1 Parametry haly – příklad

10.000 m2
užitná plocha
250.000 m3
objem
1.476 m2
plocha oken
0,166 W/(m2 K)
Ustěna/střecha
1,43 W/(m2 K)
Uokna
0,12 m-1
A/V
0,6 h-1
vzduchotěsnost n50
200 m2 p.c.
obsazenost osobami
2,1 W/m2
vnitřní zdroje tepla
57,7 kWh/(m2 a)
měrná potřeba tepla na vytápění
25,3 W/m2
topná zátěž
0,2 W/m2
z toho přiváděným vzduchem
Navzdory extrémně kompaktní konstrukci a použití komponentů pasivního domu se
kriterií pasivního domu ani zdaleka nedosahuje. Nejzřetelnější je to u kriteria vytápění




7
O kriteriu primární energie se zde nediskutuje vzhledem k tomu, že u objektů k podnikání chybí
standardní profil užívání.

357
PASIVNÍ DOMY 2008

pomocí přiváděného vzduchu, jež je v poslední době tak populární – to se ukazuje
jako vhodné jen pro střední až vysokou intenzitu využívání a malé výšky místností.
Důvody lze analyzovat pomocí PHPP:
• U velkých výšek místností dochází k vyšším ztrátám tepla přenosem v poměru
k ploše.
• Požadovaná vzduchotěsnost n50 = 0,6 h-1 vede ke ztrátám tepla infiltrací, jež také
rostou lineárně s výškou místnosti.
• Vzhledem k malé obsazenosti je mechanicky požadovaný proud vzduchové hmo-
ty příliš malý. Z toho vyplývají ztráty tepla větráním téměř výhradně infiltrací.
• Osvětlení velkých objemů se optimálně provádí shora, což vede architektonicky
k malým oknům na fasádě a tím k menším solárním ziskům.

2. Možnosti rozšíření s dodržením PHPP
V rámci metodiky PHPP lze provést řadu úprav, řešících uvedené problémy.

2.1. Volba referenčních veličin
Pro obytnou funkci představuje „přirozenou“ referenční veličinu užitná plocha uvnitř
termického pláště budovy – referenční energetická plocha (Energiebezugsfläche,
EBF), ke které se vztahují i kupní ceny, nájemné a další hodnotící schémata. Na roz-
díl od obytné funkce má však pro funkci podnikání stejný význam jako užitná plocha i
třetí rozměr, výška místnosti – např. pro skladování nebo transport zboží.
Je proto nutné zjistit, jestli by se pro objekty pro podnikání nemělo dávat přednost
referenci k objemu místo k ploše jako u obytných objektů. Zatímco v bytové výstavbě
vykazuje pasivní dům typickou hodnotu topné zátěže 6 kWh/(m3 a), popsaná vzorová
hala má tuto hodnotu 2,3 kWh/(m3 a), což potvrzuje známou tendenci, že velké a
kompaktní budovy mají výhodnější parametry.

2.2. Vzduchotěsnost
Vzduchotěsnost pláště budovy má tři důležité funkce: (1) ochranu před poškozením,
(2) klima v místnostech a (3) efektivitu rekuperace tepla. Požadavek n50 <= 0,6 h-1
vztažený k objemu se zaměřuje na třetí efekt, představuje tak jen nepřímo míru pro
těsnost pláště budovy. Pro typický rodinný dům tak hodnota 0,6 h-1 vztažená
k objemu znamená přibližně rychlost proudění q50 = 1 m/h, vztaženou k ploše pláště.
Naproti tomu pro halu z příkladu odpovídá hodnotě 0,6 h-1 asi 7,5 m/h, tedy hodnotě
„velmi netěsný“.
Proto navrhujeme, za kriterium pasivního domu stanovit důsledně kvalitu pláště bu-
dovy s mezní hodnotou q50 = 1 m/h nebo lepší.

2.3. Ztráty tepla
Jak ukazuje analýza haly z příkladu, ztráty tepla přenosem i větráním rostou infiltrací
spolu s výškou místnosti. Vyšší ztráty lze kompenzovat jen do určité míry lepším

358
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

součinitelem prostupu tepla a vyšší vzduchotěsností. Často jim neodpovídají ani vyš-
ší solární zisky. V rámci metodiky energetického parametru topného tepla na plochu
by proto mezní hodnota pro pasivní dům měla být lineární funkcí bezrozměrného, a
proto na stupnici nezávislého parametru kompaktnosti „plocha pláště na referenční
energetickou plochu“ (A/EBF).
Takový krok by přirozeně znamenal změnu paradigmatu s ohledem na kompaktnost.
Současná kriteria zvýhodňují kompaktní budovy a podporují ekonomický způsob sta-
vění, protože menší plocha vnější stěny (při stejném objemu) šetří přímo stavební
hmoty a nepřímo, díky menšímu nutnému součiniteli prostupu tepla, také izolaci.
Jestliže se však stane mezní hodnotou funkce kompaktnosti, předpokládá to, že již
proběhla ekonomická optimalizace, kompaktnost pláště budovy tedy nelze dále zlep-
šovat bez omezení funkčnosti. U objektů pro podnikání z toho lze podle zkušeností
autora ve většině případů vycházet.

3. Funkční parametry
Otázka funkčních parametrů je v kontextu hledání kriterií nejobtížnější. Jednak je po-
čet nejrůznějších funkcí příliš velký, což velmi ztěžuje konzistentní správu profilů.
Větší problém však představují různé časové škály, podle nichž je nutné plánovat.
Jestliže se primární struktura a plášť budovy koncipuje na 50 – 100 let, domovní
technika má životnost cca 20 let a užívání se často stanoví na 5 let nebo i méně.
Rozdíl, který z toho vyplývá, lze technicky řešit pouze podmíněně. „Plánování pro
změnu“, přinášející flexibilní budovu, představuje vždy kompromis, pokud jde o eko-
nomiku a přirozeně i o energetickou efektivitu.
Proto se jeví jako vhodné udělovat objektům pro podnikání certifikáty pasivního domu
jen na určitou dobu. Po uplynutí platnosti je nutná nová certifikace.

3.1. Větrání
Objemový proud nezbytný pro provoz budovy, resp. z toho vyplývající křivka výměny
vzduchu kolísá v širokém rozmezí podle způsobu užívání. Pro halu logistického cent-
ra z příkladu činí nutný objemový proud 1.500 m3/h, což je výměna vzduchu menší
než 1/100 za hodinu. Podle infiltračního modelu PHPP to přibližně odpovídá infiltraci
při q50 = 1 m/h. Na druhé straně pro ochranu zdraví při práci může být nutná výměna
vzduchu 10x za hodinu nebo víc.
Zatímco v prvním případě nemá větrání s rekuperací tepla smysl kvůli enormní ne-
rovnováze, ve druhém případě rozhoduje efektivita rekuperace tepla do značné míry
o energetické bilanci.
Protože pro kvalitu pobytu je rozhodující teplo vnášené do pobytové zóny
s přiváděným vzduchem, neměl by vzduch přiváděný do pasivních domů vykazovat
v zimě rozdíl teploty vůči vzduchu v místnostech větší než 4 K, bez použití topné
energie – tzn. ohřívání se musí provádět rekuperací tepla nebo odpadním teplem.


359
PASIVNÍ DOMY 2008

Pro objemové proudy menší než 1/5 výměny vzduchu infiltrací je přípustné i použití
čistě odvětrávacího zařízení.
Pro sestavení energetické bilance je třeba dosadit standardní podmínky8.

3.2. Vnitřní zdroje tepla
Podobně jako nutná výměna vzduchu může ve velkém rozmezí kolísat i ohřívání
z procesů. Zde se musí nejprve zjistit využití energie na výrobu produktu nebo pro-
vádění služby. Velký potenciál má zejména odběr tepla pro jiné použití. V budoucnu
budou i zde k dispozici jednotná kriteria.
U malé a střední hustoty výkonu, pod obvyklým otopným zatížením cca 4 W/m3, se
provádí důkaz při standardních podmínkách9. U velké hustoty výkonu nad obvyklým
otopným zatížením lze požadavek na součinitel prostupu tepla natolik zredukovat, že
se již nemusí zjišťovat topné teplo.10 Při tom je nutné zajistit přiměřené omezení vná-
šeného tepla v letním období, viz odst. 4.

4. Životní cyklus
Pasivní dům se snaží podstatně přispět k ochraně klimatu v sektoru stavebnictví. Je
při tom však nutné analyzovat celý životní cyklus od zhotovení přes provoz až po
likvidaci. Na případových studiích to doložil W. Feist. Bilance životního cyklu však
není plánovací veličinou v metodice PHPP, takže projektanti nemohou pomocí tohoto
nástroje usilovat o minimalizaci zátěže pro životní prostředí.
Důvod toho, že analýzy životního cyklu dosud nepředstavují standardní plánovací
nástroj, spočívá ve složitosti modelů, které se navíc nedají postupně upřesňovat
souběžně s termickým modelem.
Cílem projektu HOLIWOOD11 s podporou EU je vývoj dřevěného konstrukčního sys-
tému pro průmyslové haly eco2building, který má při stavbě, provozu i likvidaci vytvá-
řet minimální ekologickou zátěž. Během projektu se vlastnosti všech konstrukcí a
detailů ukládají do databáze, takže u všech budov postavených tímto systémem lze
standardně vyhodnotit ekologickou bilanci.
Požadovaná optimalizace spočívá v odstranění nesmírné variability součtu všech
splácených investic a ročních nákladů.




8
Takové standardní funkční profily se musí teprve empiricky zpracovat.
9
Takové standardní podmínky zajistí, aby budova fungovala pro většinu funkcí jako pasivní dům. Ne-
smí se zaměňovat s pojmem referenční budovy např. v DIN V 18599.
10
Při tom se nezohledňují „jednorázové“ procesy, jako ohřátí po vánoční oslavě.
11
Holistic Implementation of European thermal treated hard wood in the sector of construction industry
and noise protection by sustainable, knowledge-based and value added products

360
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY


⎛ I pi ⎞
δ ①⎜ + H pi ⎟ = 0
⎜ ⎟
i ⎝ Tui ⎠
Při tom Ipi je investice do i-té složky v „měně“ p, což mohou být peníze, primární
energie, ekvivalent CO2 nebo jiný indikátor. Hpi jsou pak odpovídající roční náklady a
Tui je doba užívání i-té složky. Nejobvyklejším měřítkem je dnes primární energie. Až
se však budou v budoucnu za energie a stavební hmoty platit realističtější ceny podle
ekologické zátěže, může se ekonomické a ekologické hodnocení stát synonymem.
Pro názornost se podívejme na bilanci primární energie pro tepelnou izolaci
v plochých stavebních dílech. Pro jednoduchost a přehlednost zde zanedbáme vzá-
jemné působení se solárními zisky (zastínění) a dveřmi a okny (tepelné mosty) stejně
jako restrikce vyplývající z estetiky nebo stavební čáry. Optimalizační úloha pro
tloušťku tepelné izolace (v tangenciální ploše energetické bilance) zní:

d⎛ ⎞
I λ
⎜ A ⋅ D ⋅ p + A ⋅ ⋅ (Gt ⋅ e pH + K t ⋅ e pK )⎟ = 0
dD ⎜ ⎟
Tu D
⎝ ⎠
Při tom jsou Gt a Kt hodiny topení a chlazení a ep odpovídající náklady. Pro optimální
tloušťku izolace z toho vyplývá rovnice

Tu ⋅ λ ⋅ (Gt ⋅ e pH + K t ⋅ e pK )
D* =
Ip
Pro realistický příklad

W kKh kWh
Tu = 30 a; λ = 0,04 ; Gt = 80 ; e pH = 1,2; K t = 0; I p = 400 3
mK a m
pak vyplývá

D * = 0,54 m
Úplná, globální optimalizační úloha, v níž se simultánně porovnávají investice a roční
náklady pro relevantní indikátory, vyžaduje ještě rozsáhlejší zjišťování dat a modelo-
vání. Tento postup však lze automatizovat a podává pak racionálně zdůvodněné,
přímé měřítko využívání zdrojů – i u nebytových funkcí a architektonických forem.
Představený příklad ukazuje zejména to, že existuje synergie mezi přírodními sta-
vebními hmotami a energetickou efektivitou. S izolačními hmotami s malým obsahem
energií lze dosahovat velmi dobrého součinitele prostupu tepla bez překročení opti-
mální tloušťky izolace.




361
PASIVNÍ DOMY 2008

5. Literatura
(1) PHPP 2007: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, 7. Auflage, Passivhaus In-
stitut Darmstadt, 2007




362
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Specializace, jako prostředek eliminace chyb v návrhu a
realizaci pasivních domů
Stanislav Karásek a kol., Karon s.r.o.
Adresa: Prostějovičky č.97, 798 03 Plumlov
Tel: 731 418 060, e-mail: karon@seznam.cz

1. Úvod
Pasivními domy se intenzivně zabýváme zhruba od roku 2000, přičemž první, na kte-
rém jsme se podíleli, byl dokončen roku 2004. Další jsme již kompletně realizovali a
většinou i projektovali vlastními silami.

2. Vzájemné vazby
Vysoké nároky na znalosti a dovednosti celého realizačního týmu nás přiměly při pro-
jektování a výstavbě těchto domů se úzce specializovat na jednu technologii a jeden
stavební systém. Takto úzká specializace nám umožňuje podstatně hlubší poznání a
řešení všech detailů a možnost opakování vhodných řešení. Dalším důležitým aspek-
tem je úzká vazba z projekce na stavbu, ale hlavně ze stavby zpět do projekce. Pro-
jektant může vymyslet sebelepší detail. Pokud však toto řešení není v praxi realizo-
vatelné, je k ničemu. Právě možnost si v praxi ověřit proveditelnost jednotlivých detai-
lů, eliminuje opakování chybných a nevhodných řešení. Bezprostřední kontakt mezi
projektantem a montérem na stavbě umožňuje pracovníkům v terénu pochopit nut-
nost dodržet dané řešení a projektantovi dává možnost ověřit si, zda jeho řešení je
vůbec techniky proveditelné. Výsledkem takto pojaté spolupráce pak může být
opravdu pasivní dům. Ono postavit pasivní dům není až taková sranda, jak bývá
mnohdy veřenosti a veřejností prezentováno. K postavení pasivního domu ve smyslu
„Passihaus“, tak jak jej definoval dr. Feist, jsou v podstatě dva základní nástroje:
a) vhodný software, dle mého názoru je to PHPP2007, protože byl sestaven speciál-
ně pro tento účel a také proto, že většina hodnot je předem daná a nedává prostor
pro ovlivnění konečného výsledku vědomou či nevědomou chybou projektanta.
b) BlowerDoor test, který neověřuje jenom vzduchotěsnost obálky domu, ale jako
jediná reálně měřitelná veličina vypovídá i o celkové kvalitě provedených prací. Před
časem proběhla v odborných kruzích u nás diskuse, zda je možné dosáhnout u dře-
vostaveb požadované hodnoty n50 = 0,6 a zda vůbec má smysl se o to snažit.

2.1. Vzduchotěsnost a její vliv
Pro ukázku vlivu vzduchotěsnosti si vezměme pasivní rodinný dům postavený ze
sendvičových panelů s přidaným zateplením. Dům přibližně čtvercového půdorysu o
dvou podlažích, užitná plocha 100m2, pultová střecha, orientace hlavního průčelí
přímo na jih, místo stavby Praha. Vnější stěna U=0,095; podlaha na terénu U=0,147;
střecha U=0,094; okna U=0,7; vstupní dveře U=0,86; přiizolování základu do hloub-


363
PASIVNÍ DOMY 2008

ky 1m; účinnost rekuperace 85%; vzduchotěsnost obálky n50=0,6; potřeba energie
na vytápění = 15,0 kWh/m2a.
Pokud se nám podaří dosáhnout vzduchotěsnosti n50=0,3 můžeme si dovolit např.:
- snížit tloušťku izolace stěn o 50mm
- nebo natočit dům až o 45° od jihu
- nebo použít v oknech místo kryptonu argon
- nebo skla plněná kryptonem, ale s horšími rámy
Možných variant je daleko víc, ale z několika uvedených je zcela evidentní, že vliv
úrovně vzduchotěsnosti obálky není ani zdaleka zanedbatelný.

2.2. Vzduchotěsnost v praxi
Že u dřevostaveb lze dosáhnout solidních výsledků, ukazuje následující přehled na-
měřených hodnot na realizovaných domech. Je v tom hlavně zkušenost, důsledná
kontrola kvality a zájem pracovníků na stavbě odvést co nejpečlivější práci . Určitě
stojí za povšimnutí i negativní vliv komína.
Výsledky měření průvzdušnosti - BlowerDoor Test dle ČSN EN 13829
ověřovací certifikační
Rodinný dům LOKALITA datum měření B A komín
n50 n50
ověřovací certifikační
Bělkovice 28.8.2006 x
0,48 ano
Myslejovice 28.8.2006 x 0,70 ano
Myslejovice - opakované měření 21.11.2007 0,70
Svobodné Dvory 22.6.2007 ne
0,34 0,43
Olšany u PV 27.6.2007 x ne
0,37
Litovel 20.11.2007 x ne
0,31
Mohelnice 20.11.2007 x ne
0,34
Benešov u Boskovic 30.11.2007 x ne
0,37
Čtyřkoly 12.12.2007 x
0,59 ano
Lednice 14.12.2007 x ne
0,30
Petřkovice 4.4.2008 x ne
0,20
Hlinsko 11.6.2008 x ne
0,41
Čechovice 11.6.2008 x ne
0,28

3. Použitý software
(1) PHPP2007




364
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY


Lineární tepelné mosty
Roman Šubrt, Pavlína Zvánovcová / Energy Consulting
Alešova 21, České Budějovice
Tel: 777196154; 774400921, e-mail: roman@e-c.cz; pavlina@e-c.cz

Lineární tepelné mosty, jejich kvantifikace
Tepelné mosty jsou již poměrně známým jevem. Ví se o nich, že mohou výrazně
ovlivňovat tepelné ztráty objektu. V normě se uvádí, že neřešené tepelné mosty lze
do výpočtu zahrnout zvýšením součinitele prostupu tepla U o 0,1 W/(m2.K). Toto zvý-
šení bylo dříve, kdy běžná zeď měla součinitel prostupu tepla U = 1,4 W/(m2.K) za-
nedbatelné, ovšem u dnešních konstrukcí to může být zvýšení o 50 i více %. Protože
dosud není zcela jasné, jak tepelné mosty jednotlivé konstrukce ovlivňují, vydává
Energy Consulting knihu „Katalog tepelných mostů 1 – běžné detaily. V této knize je
85 běžných stavebních detailů z běžných konstrukcí. Každý detail je pak řešen
v několika různých variantách, takže kniha obsahuje výsledky výpočtů více jak 600
tepelných mostů (přesné číslo není v době psaní tohoto příspěvku ještě známé). Tato
kniha obsahuje vedle katalogu řešených detailů i teoretický úvod, shrnutí požadavků
normy tabulky apod. Kniha je označena číslicí 1 proto, že bychom rádi v tomto téma-
tu pokračovali a v dalších knihách bychom se rádi věnovali dalším materiálům, kon-
strukcím (okna, střechy…) i samostatným tématům (dřevostavby, pasivní domy…).
Při přípravě této publikace jsme se věnovali nejen kvantifikaci jednotlivých tepelných
mostů, ale snažili jsme se porovnat i jednotlivé výpočetní programy, neboť výpočty
teplotních polí lze v současnosti řešit širokou škálou dostupných programů, které se
mezi sebou liší v různých parametrech a možnostech. Mohou se lišit např. v typu ře-
šené úlohy, a to z hlediska geometrie řešené úlohy (jedno, dvou či trojrozměrná po-
le), uvažovaného souřadného systému (kartézský, cylindrický, sférický), nebo
z hlediska závislosti na čase (stacionární, řešící pouze ustálená teplotní pole, či ne-
stacionární, jež řeší teplotní pole v zadaném časovém intervalu). Každý program ře-
šící jakékoliv fyzikální pole jej řeší diskrétně (nespojitě), což znamená, že své stavo-
vé veličiny (u teplotních polí je to teplota v bodě) počítá pouze v předem zadané
množině bodů (tzv. diskretizační síť) a v prostoru mezi těmito body se tyto stavové
veličiny stanovují pouze interpolací. Z takto vypočtených stavových veličin se při vy-
hodnocování polí vypočítávají již další odvozené veličiny, v našem případě tedy u
teplotních polí tepelné toky a jejich hustoty.
Lze konstatovat, že v současnosti v ČR je ve stavebnictví nejvíce rozšířen program
AREA. Ostatní programy, jako ANSYS a QuickField, jsou rozšířeny méně, existuje
však mnoho dalších výpočetních programů použitelných pro řešení teplotních polí.
Pro zjištění přesnosti používaných výpočtových programů a porovnání výsledků na
základě jejich výpočtových postupů, byl zvolen jednoduchý stavební detail pro po-
rovnání – a sice roh zdiva z tvarovek HELUZ P+D 490 mm. Tento detail byl postupně
spočítán následujícími programy: AREA, QuickField, Comsol a FEMM, jež byly pře-

365
PASIVNÍ DOMY 2008

dem verifikovány dle postupu uvedeného v příloze A ČSN EN ISO 10211:2008 Te-
pelné mosty ve stavebních konstrukcích - Výpočet tepelných toků a povrchových tep-
lot - Podrobné výpočty. Vypočítané povrchové teploty se lišily maximálně o ± 0,04
°C. U lineárního činitele prostupu tepla docházelo k chybám v řádech desetitisícin Ď
[(W/(m.K)]. Z uvedeného vyplývá, že při zaokrouhlování povrchové teploty na deseti-
ny stupně Celsia a při zaokrouhlování lineárního činitele prostupu tepla na tisíciny je
možné uvedené výsledky výpočtů v různých programech pro takto složitý tepelný
most považovat za shodné.
V knize se věnujeme i závislosti polohy terénu a podlahy u detailu obvodové stěny u
základů. Tento detail byl počítán pro zdivo HELUZ 490 mm STI. Výsledky jsou uve-
deny v grafu. Tento případ je ve stavebnictví velmi obvyklý, jde o objekt osazený do
mírně svažitého terénu a z grafu je patrné, že bychom měli tento typ tepelného mos-
tu, pokud vyžadujeme přesné výsledky, kvantifikovat vlastně pro každé místo samo-
statně.

Závislost lineárního činitele prostupu tepla z interiéru na úrovni
terénu pod podlahou

0,2
lin. činitel prostupu
tepla [W/(m.K)]




0,15

0,1

0,05

0
-0,094 -0,194 -0,294 -0,394 -0,494 -0,594 -0,694 -0,794
úroveň terénu [m]


Při výpočtu tepelných mostů a zpětně při výpočtech tepelných ztrát objektů je nutné
přesně rozlišovat rozměry, ze kterých při výpočtech vycházíme. Z těchto důvodů u
detailů uvádíme lineární činitele prostupu tepla vždy pro 2 rozměry. Jedním činitel
prostupu tepla při uvažování vnějších rozměrů, dalším pak při uvažování vnitřních
světlých rozměrů. Toto uvádění dvou hodnot vypadá poněkud zmateně, ovšem do té
doby, než si uvědomíme, že například vnitřní světlý rozměr rodinného domu může
být 9 m a vnější 10 m (při síle stěny 500 mm). Při výpočtech z interiéru i z exteriéru
však musíme získat stejné výsleky, neboť ve všech výpočtech se uvažuje stacionární
teplotní pole, tudíž tepelný tok zdivem v exteriéru a v interiéru musí být totožný, pou-
ze s opačným znaménkem. Násobíme-li tedy součinitel prostupu tepla plochou
z exteriéru a plochou z interiéru, musíme k nim příčíst různě velké násobky lineárního
součinitele prostupu tepla Ď .

Literatura
(1) Roman Šubrt, Pavlína Zvánovcová, Martin Škopek: Katalog tepelných mostů 1 –
běžné detaily, Energy Consulting, 2008, asi 230 s



366
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Eliminace tepelného mostu ve styku vnitřní stěny s
podlahou na terénu
Kalousek, M., VUT Brno, Fakulta stavební
Veveří 95, 602 00 Brno
Tel:+420 604687251, e-mail:kalousek.m@fce.vutbr.cz

1. Úvod
Venkovní obalové stěny energeticky pasivních objektů jsou velmi často kvalitně te-
pelně izolovány, obvykle s přetažením tepelné izolace značně hluboko pod upravený
terén, což je velmi pozitivní k celkové bilnaci tepelných ztrát. Vnitřní stěny např. zdě-
né nosné stěny, které jsou na terénu, obvykle již izolované nejsou a to z důvodu vyš-
ší ceny nosné tepelné izolace (např. použití pěnoskla), technologických těžkostí atp.,
a jsou postaveny přímo na základové desce bez přerušení tepelným izolantem. Na
základě řešení dvourozměrných teplotních polí je v příspěvku vyjádřen „Lineární čini-
tel prostupu tepla“ Ď (W/mK) pro několik typických variant úpravy tohoto opomíjené-
ho detailu styku vnitřních stěn s podlahou na terénu. Při nevhodném řešení uvede-
ného detailu vnitřní stěny a podlahy - dle výpočtů, muže tvořit navýšení tepelné ztráty
objektu až o 5%, což je srovnatelné s tím, jako kdybychom přidali další okenní výplň
do domu navíc nebo kdybychom "omylem" navrhli použití hliníkových distanční rá-
mečků do okenních výplní v celém pasivním domě.

2. Varianty detailu vnitřní stěny a podlahy a okrajové podmínky
Porovnání bylo provedeno pro čtyři vybrané materiálové a geometrické řešení detailu
vnitřní stěny vybudované na ochlazované podlaze.


VARIANTA VNITŘNÍ STĚNA PODLAHA „U“ podlahy
1 Cihla plná Lamino 0.21
2 Plynosilikát Lamino 0.21
3 Plynosilikát Dlažba 0.22
4 SDK desky Lamino 0.21
Tab.1 Vybrané varianty spojení příčky s podlahou




367
PASIVNÍ DOMY 2008


Vnitřní stěna má tloušťku 90 mm a je provedena z plné cihly, plynosilikátu nebo
sádrokartonové desky. Okrajové podmínky jsou použity pro lokalitu Brno (θe = -
15°C), kde se vzorový pasivní dům nachází (4). Vnitřní teplota vzduchu je θi = 20°C a
pro teplotu zeminy byla použita hodnota θg = 0°C v hloubce 2,5 m. Součinitele pře-
stupu tepla byly použity dle normy ČSN 730540-2 (2).




Obr. 1 Schéma napojení příčky na podlahu (Plynosilikát, dlažba)

V tabulce 1 jsou uvedeny tepelně technické hodnoty materiálů a tloušťky vrstev pod-
lahy. Tepelná izolace EPS je navržena v tloušťce 140 mm. Finální vrstva je tvořena
buď laminátovými deskami nebo keramickou dlažbou. Při výpočtech bylo nutno zjistit,
zda činitel prostupu tepla závisí i na sklabě podlahy (kromě tepelného izolantu).


λ (W/mK)
Vrstva Tl. (m) R (m2K/W)
λ (W/mK)
Vrstva Tl. (m) R (m2K/W)
1 Dlažba 1,05 0,01 0,010
1 Lamino 0,18 0,01 0,056
2 Malta 1,05 0,01 0,010
2 Miralon 0,05 0,01 0,200
3 Beton 1,05 0,06 0,057
3 Beton 1,05 0,06 0,057
4 EPS 0,04 0,14 3,500
4 EPS 0,04 0,14 3,500
5 ŽB 1,74 0,20 0,115
5 ŽB 1,74 0,20 0,115
6 Zemina 2,00 1,30 0,650
6 Zemina 2,00 1,30 0,650
Rsi+Rse= 0,210
Rsi= 0,210
R= 4,551
R= 4,788
U= 0,2197 W/m2K
U= 0,2089 W/m2K
Tab. 2 Skladby podlah a součinitel prostupu tepla „U“

3. Výpočet lineárního činitele prostupu tepla
Výpočet lineárního činitele prostupu tepla Ď (W/mK) byl stanoven dle postupu ČSN
EN ISO 14683 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích (3). Jedná se v principu o
vyčíslení zvýšeného prostupu tepela dvou konstrukcí, který je způsoben spojením
těchto konstukcí. Je třeba použít dvojrozměrné teplotní pole (v případě bodové te-
pelné vazby - třojrozměrné), ze kterého je vyjádřen tepelný tok L2D (obr. 2).




368
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




Obr. 2 Schéma modelu při výpočtu činitele Ď




Obr. 3 Rozložení teplot detailu (°C) s Plynosilikátem (vlevo) a SDK (vpravo)




369
PASIVNÍ DOMY 2008




Obr. 4 Hustota tepelného toku detailu (W/m2) s Plynosilikátem (vlevo) a SDK (vpravo)




Obr. 5 Pohled na termogram vnitřních stěn v zimním období – snížená teplota povrchu




370
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY




Obr. 6 Pohled na termogram obvodové stěny v zimním období – snížená teplota povrchu

4. Výpočet
Posuzované detaily byly modelovány v programu ANSYS 11.0 a výpočet proveden
metodou MKP – metody konečných prvků. Návrhové hodnoty materiálů a výpočty
lineárního činitele prostupu tepla a dalších fyzikálních veličin byly stanoveny dle ČSN
73 0540-2,3,4, ČSN EN ISO 14683 a ČSN EN ISO 10211-1.
Vypočtené hodnoty lineárního činitele jsou uvedeny v tabulce 3, jde jsou také uvede-
ny výměry konstrukcí okna (plocha, pouze pro srovnání) a příček v celém objektu.
Měrná ztráta je pak uvedena v posledním sloupci.

Ď ( U)
Var. Konstrukce Jednotek Ztráta
- okno 0,800 2,25 m2 1,8 W/K
1 příč ky CP 0,041 46 m 1,9 W/K
2,3 příč ky Plynosil. 0,026 46 m 1,2 W/K
4 příč ky SDK -0,005 46 m -0,2 W/K
Tab. 3 Lineární činitelé prostupu pro jednotlivé varianty a tepelná ztráta detailem



371
PASIVNÍ DOMY 2008

5. Závěr
Na základě provedených výpočtů dvojrozměrného teplotního pole vyplynulo, že při
nevhodném geometrickém a materiálovém řešení detailu styku svislých vnitřních
konstrukcí s podlahou na terénu vznikají výraznější tepelné vazby a navyšují se te-
pelné ztráty. Při použití příčky z plných cihel (obvykle odůvodněno schopností vyšší
akumulace chladu v letním období) vyzděné přímo na železobetonovou desku, může
tepelná ztráta ve vzorovém objektu převýšit i ztrátu pasivní okenní výplně. Naopak ne
příliš oblíbené sádrokartonové příčky založené na vyrovnávací betonové vrstvě (nad
tepelnou izolací) mají tepelnou ztrátu nulovou.
Nejnižší povrchová vnitřní teplota na vnitřní příčce je obvykle splněna, ale další kritic-
ké místo je napojení obvodové stěny se základem. Zde je to v případě použití tepel-
ně izolačního staviva, nebo přerušení tepelného mostu, obvykle z tepelně technické-
ho hlediska přijatelné.
Příspěvek obsahuje výsledky projektu GAČR 103/07/0907 “Solar chimneys and
phase-change materials for passive cooling of buildings”, díky němuž může být zde
prezentován.

6. Literatura
(1) ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 3: Výpočtové hodnoty. Praha :
Vydavatelství ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 2005.
(2) ČSN EN ISO 10211-1 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích – Tepelné toky
a povrchová teplota – Část 1: Základní výpočtové metody. Praha : Vydavatelství
ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 1997. 52 s.
(3) ČSN EN ISO 14683 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích – Lineární činitel
prostupu tepla. Praha : Vydavatelství ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 2000.
(4) Projekt Referenčního Energetického Pasivního domu REP-HOUSE
v Moravanech u Brna
(5) Manuál programu ANSYS 11.0, USA, 2007




372
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Lineární činitel prostupu tepla připojovací spáry okenních
výplní
Kalousek, M., Hejný, L., VUT Brno, Fakulta stavební
Veveří 95, 602 00 Brno
Tel:+420 777 808612, e-mail:kalousek.m@fce.vutbr.cz, hejny.l@fce.vutbr.cz

1. Úvod
Výplně otvorů patří k technicky náročným konstrukcím budovy. Jejich správný návrh
patří k určujícím předpokladům tepelně technické kvality budovy. Tepelně technickou
kvalitu výplňových konstrukcí ovlivňuje řešení jejich styků se stavební konstrukcí.
Mezi nejproblematičtější místa konstrukce obvodového pláště budov z hlediska te-
pelných mostů patří konstrukce detailu ve styku obvodové stěny a rámu okenní
výplně. Pro pasivní dům je samozřejmostí osazení rámu do roviny izolace, tak aby
izotermy ze stěnové konstrukce plynule přecházely do okenní výplně a nevznikaly
zde geometrické tepelné mosty. Pomocí dvojrozměrného teplotního pole jsou vy-
jádřeny lineární činitele prostupu tepla. V příspěvku jsou zhodnoceny a porovnány
dvě varianty osazení výplně otvorů – osazení výplně otvorů v tepelné izolaci
a osazení výplně otvorů na zdivu se zateplením rámu 30 mm.

2. Varianty osazení výplně otvorů a okrajové podmínky
Porovnání bylo provedeno pro plastové okno TOPLINE PLUS od firmy VEKA a.s.
První varianta: okno uloženo v tepelné izolaci, která přesahuje přes rám (30 mm),
ukotvení je pomocí ocelových kotev do zdiva v ostění, do železobetonového věnce v
nadpraží a položené na dřevěném hranolku 86/120 u parapetu. Druhá varianta: okno
uloženo na zdivu se zateplením rámu (tepelná izolace vytažena přes rám 30 mm
u ostění a nadpraží) a kotveno šrouby. Obvodová stěna v obou variantách je tvořena
keramickým zdivem KERATHERM 30 P+D s tepelnou izolací EPS tl. 250 mm,
BACHL a.s. Okrajové podmínky: způsob vytápění - tlumené (pokles od 2 do 5 °C
včetně), otopné těleso není pod výplní otvorů, obvodová stěna je těžká, relativní
vlhkost vnitřního vzduchu φi ≤ 50 %, návrhová vnitřní teplota θai = 21°C a vnější
teplota θae = -15°C, odpor při přestupu tepla Rsi = 0,13 m2.K.W-1, Rse = 0,04 m2.K.W-1.

3. Popis výpočtu
Posuzované detaily byly modelovány v programu ANSYS 11.0, ANSYS Workbench
a výpočet proveden metodou MKP. Návrhové hodnoty materiálů a výpočty lineárního
činitele prostupu tepla a dalších fyzikálních veličin byly stanoveny dle ČSN 73 0540-
2,3,4, ČSN EN ISO 10077-1,2, ČSN EN ISO 14683 a ČSN EN ISO 10211-1.

4. Posuzované místa a hodnoty lineárního činitele prostupu tepla
U obou variant bylo posouzení provedeno v místech parapetu, ostění a nadpraží,
mimo kotvy (označení a) a v místech ukotvení ocelovými kotvami (označení b).

373
PASIVNÍ DOMY 2008


θSIM Ψf θSIM Ψf
Ozn. Ozn.
Popis Popis
detailu detailu
(W.m-1.K-1) (W.m-1.K-1)
(°C) (°C)

Uložení výplně otvorů na tepelné izolaci T1 - T3
T1-a Parapet 19,509 T1-b Parapet 19,461
0,033 0,051

T2-a Ostění 19,767 T2-b Ostění 19,731
-0,017 -0,005

T3-a Nadpraží 19,799 T3-b Nadpraží 19,796
-0,028 -0,027

Uložení výplně otvorů na zdivu S1 - S3
S1-a Parapet 19,407 S1-b Parapet 19,433
0,070 0,061

S2-a Ostění 19,715 S2-b Ostění 19,706
0,000 0,003

S3-a Nadpraží 19,699 S3-b Nadpraží 19,691
0,005 0,008

Tab.1 Lineární činitel prostupu tepla posuzovaných detailů (a – mimo kotvy, b – v místě kotvy,
θSIM průměrná vnitřní teplota, Ψf lineární činitel prostupu tepla připojovací spáry rámu)

Při výpočtech byly uvažovány hodnoty Uf = 0,7 W.m-2.K-1, Ug = 0,6 W.m-2.K-1,
Ψg = 0,03 W.m-1.K-1 a součinitel prostupu tepla obvodové stěny Us = 0,11 W.m-2.K-1.
Celková hodnota součinitele prostupu tepla okna Uw se započítanými hodnotami Ψf
(výpočet dle ČSN EN ISO 10077-1,2): okno uložené v tepelné izolaci
Uw = 0,6901 W.m-2.K-1, okno uložené na zdivu Uw = 0,7481 W.m-2.K-1. Hodnota sou-
činitele prostupu tepla okna Uw bez započítaných hodnot Ψf je pro okna uložené v
tepelné izolaci a na zdivu Uw = 0,6979 W.m-2.K-1. Součinitel prostupu tepla okna Uw
bez započítaných hodnot Ψf je o 1,12% větší než Uw okna uloženého v tepelné izola-
ci. Hodnota Uw okna uloženého na zdivu je o 7,75% větší než Uw okna uloženého v
tepelné izolaci.

5. Závěr
Na základě provedených výpočtů dvojrozměrného teplotního pole vyplynulo, že při
dostatečném zateplení obvodové konstrukce a přetažení tepelné izolace min. 30 mm
přes rám výplně otvoru jsou hodnoty lineárního činitele prostupu tepla v obou varian-
tách srovnatelné a v některých případech byly hodnoty Ψf s kotvou příznivější než
mimo kotvu. Celkové hodnoty Uw jsou při osazení okna v tepelné izolaci o něco
příznivější, ale nesmíme opomenout vyšší náklady a náročnější provedení při tomto
uložení.

6. Literatura
(1) ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové metody. Praha :
Vydavatelství ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 2005. 60 s.
(2) ČSN EN ISO 10211-1 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích – Tepelné toky
a povrchová teplota – Část 1: Základní výpočtové metody. Praha : Vydavatelství
ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 1997. 52 s.
(3) ČSN EN ISO 14683 Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích – Lineární činitel
prostupu tepla. Praha : Vydavatelství ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT. 2000.


374
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Lebenszykluskostenanalyse unter Berücksichtigung
externer Kosten für Herstellung und Betrieb: Passivhaus
kontra Niedrigenergiehaus
Dr. Andreas Hermelink, Ecofys Germany GmbH
Stralauer Platz 34, 10243 Berlin, Deutschland
+49 30 297 735 79-50, a.hermelink@ecofys.com

1. Einleitung
Einsparmaßnahmen auf der Nachfrageseite wurden in den 1990er Jahren schwer-
punktmäßig für die Elektrizitätswirtschaft in den USA untersucht und Konzepte zur
kostenminimalen Kombination von angebots- und nachfrageseitigen Ressourcen en-
twickelt („Least-Cost-Planning“ (LCP) bzw. „Integrated-Resource-Planning“ (IRP)).
Seither ist ein systematischer Transfer der wertvollen Erkenntnisse auf Effizi-
enzfragen jenseits der Elektrizitätswirtschaft kaum feststellbar. Der Bau eines Passi-
vhauses anstelle eines Niedrigenergiehauses kann ohne weiteres wie der „Bau eines
Einsparkraftwerkes“ interpretiert werden. Die für LCP- bzw. IRP-Programme entwic-
kelten umfassenden Methoden zur Wirtschaftlichkeitsberechnung lassen sich dem-
nach auf den Bau von Passivhäusern übertragen.

2. Methode
Für einen Vergleich der Lebenszykluskosten der Optionen „Passivhaus“ und „Niedri-
genergie-Haus“ sind vor allem folgende Perspektiven relevant:
• Participant Test: dies ist in LCP-Programmen die Perspektive des Programm-
Teilnehmers. Hier geht es um Kosten und Nutzen für den Endkunden bzw. End-
verbraucher, wenn er sich für ein Passivhaus statt für ein Niedrigenergie-Haus
gemäß der geltenden deutschen Energieeinspar-Verordnung entscheidet.
• Societal Test: hier geht geht es um die Kosten und Nutzen, die eine Entscheidung
(hier: zugunsten des Passivhauses) aus der Perspektive der Gesellschaft mit sich
bringt. Dies schließt ausdrücklich die Berücksichtigung der durch Technik verur-
sachten externen Kosten ein. Sie wurden erstmals entsprechend der Methoden-
konvention des Umweltbundesamtes für die durch Herstellung, Instandhaltung
und Betrieb der Gebäude entstehenden CO2-Äquivalente (Treibhauseffekt), SO2-
Äquivalente (Versauerung) und NMVOC-Äquivalente (Sommersmog) ermittelt.
Als Beispiel für die Anwendung beider Wirtschaftlichkeitstests dienten Europas erste
Mehrfamilien-Passivhäuser in Kassel/Deutschland. Berechnungen erfolgen für den
gesamten Lebenszyklus von 80 Jahren anhand des Kapitalwertkriteriums. Kosten
und Nutzen werden als Differenz zwischen Passivhaus- und Niedrigenergie-Haus in
die Berechnung aufgenommen. Nicht berücksichtigt wurde der Wert des im Passi-
vhaus höheren Komforts. Berücksichtigt wurden:




375
PASIVNÍ DOMY 2008

• die Bauwerkskosten: Für den Neubau eines Niedrigenergie-Hauses wurden
1.000 €/m2 zzgl. Umsatzsteuer angesetzt. Sie dienten als Ausgangsbasis für die
Berechnung der „erlaubten“ Mehr-Investitionskosten (Bonus) für das Passivhaus.
• Wartung und Instandsetzung: Für Heizungs- und Lüftungstechnik, Fenster,
Fassade etc. wurden differenzierte Lebensdauern sowie Instandsetzungs- bzw.
Erneuerungszyklen angenommen.
• Zinsen und Preissteigerungen: Alle Berechnungen erfolgten in realen Preisen. Ein
Preis, der sich im Gleichschritt mit dem Gesamtpreisindex bewegt, hat eine reale
Steigerung von j = 0 %. In allen Rechnungen wurden die Preissteigerungen va-
riiert, um die Sensitivität der Ergebnisse zu überprüfen. Für Strom und Gas wur-
den jeweils reale Preissteigerungen j von 0 %, 2 % und 4 % gerechnet, für Er-
satzbeschaffungen -1 %, 0 % und 1 %.Participant Test. Den Berechnungen liegt
ein Realzins von 4 %, ein Gaspreis von 6 ct/kWh und ein Strompreis von 20
ct/kWh zugrunde, jeweils inkl. Mehrwertsteuer.

3. Ergebnisse
Die Ergebnisse der Lebenszykluskostenbetrachtungen mittels Participant Test und
Societal Test sprechen unter deutschen Bedingungen eindeutig für die Wahl des
Passivhauses. Die Abbildung zeigt das Ergebnis des Participant Tests. Je nach An-
nahmen bezüglich der Preissteigerungen darf das Passivhaus im „Best Case“ 21,6%
höhere Investitionskosten als das Niedrigenergie-Haus haben („Bonus“, weißer Teil
der Balkens im Diagram)m, im „Worst-case“ sind es noch 2,2%.

Participant Test, Kapitalwert = 0 €, p real = 4,0 %

-800.000 € -600.000 € -400.000 € -200.000 € 0€ 200.000 € 400.000 € 600.000 € 800.000 €



jGas = 0 %
Variante 1
jStro m = 0 %
Bonus: 6,1 %
jErsatz = 0 %



jGas = 2 %
Variante 2 jStro m = 2 %
Bonus: 10,6 %
jErsatz = 0 %



jGas = 4 %
Variante 3 jStro m = 4 %
Bonus: 21,6 % jErsatz = 0 %



jGas = 0 %
Variante 4 jStro m = 4 %
Bonus: 2,2 % jErsatz = 1 %



jGas = 4 %
Variante 5 jStro m = 0 %
Bonus: 24,8 % jErsatz = - 1 %



VER AZ SA WI EER VMS

Abb. 1 Ergebnis des Particpant Tests: Passivhaus vs. Niedrigenergie-Haus


376
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Analýza nákladů v životním cyklu pasivního a
nízkoenergetického domu z pohledu externích nákladů na
jejich pořízení a provoz
Dr. Andreas Hermelink, Ecofys Germany GmbH
Stralauer Platz 34, 10243 Berlin, Deutschland
+49 30 297 735 79-50, a.hermelink@ecofys.com

1. Úvodem
Základ tohoto pojednání tvoří analýza úsporných opatření na straně poptávky usku-
tečněná v 90. letech v Americe, která se zaměřila na hlavní problémy energetiky
v USA. V rámci této analýzy byly vyvinuty koncepty pro cenově optimální kombinaci
zdrojů jak na straně poptávky, tak i na straně nabídky („Least-Cost-Planning“ (LCP)
nebo taky „Integrated-Resource-Planning“ (IRP)). Avšak transfer těchto cenných
zkušeností i do jiných oblastí mimo energetiku, zabývajících se problematikou efek-
tivnosti, nebyl prakticky zaznamenán. Přitom výstavbu pasivního domu namísto do-
mu nízkoenergetického lze bez problémů označit za „výstavbu úsporné elektrárny“.
Velmi podrobné metody pro výpočet hospodárnosti vyvinuté speciálně pro tyto pro-
gramy LCP a IRP se tak dají aplikovat i na výstavbu pasivních domů.

2. Metoda
Při porovnávání nákladů vznikajících během životního cyklu „pasivního domu“ a „níz-
koenergetického domu“ jsou důležité zejména tyto úhly pohledu:
• Participant Test: úhel pohledu účastníka programu v LCP. Jedná se o náklady a
užitky konečného zákazníka nebo spotřebitele v případě, že se rozhodne pro vý-
stavbu pasivního domu na místo domu nízkoenergetického (definice podle platné
německé směrnice pro šetření energií).
• Societal Test: zde se jedná o náklady a užitky, které ze společenského hlediska
vzniknou na základě učiněného rozhodnutí (zde: pro pasivní dům). Jsou zde vý-
slovně zahrnuty i externí náklady vzniklé v souvislosti s nainstalovanou domovní
technikou. Tyto náklady byly poprvé vypočteny z pohledu a v souladu
s metodickou konvencí úřadu pro životní prostředí, a to pro ekvivalenty CO2
(skleníkový efekt), SO2 (kyselý déšť) a NMVOC (letní smog), které vznikají při vý-
stavbě, údržbě a provozování těchto budov.
Oba testy hospodárnosti byly aplikovány na první vícegenerační pasivní domy posta-
vené ve městě Kassel/Německo. Výpočty byly provedeny pro celý životní cyklus
těchto domů (80 let), a to na základě kritéria kapitálové hodnoty. Náklady a užitky
byly ve výpočtu zohledněny jako diference mezi pasivním domem a domem nízkoe-
nergetickým. Ve výpočtech se nezohledňovala hodnota vyššího komfortu bydlení,
kterého se v pasivních domech dosahuje. Naopak byly zohledněny tyto náklady:




377
PASIVNÍ DOMY 2008

• Náklady na zhotovení stavby: na výstavbu nízkoenergetického domu se počítalo
s částkou 1.000 €/m2 + DPH. Tato částka sloužila jako základ pro výpočet „povo-
lených“ investičních vícenákladů (tzv. bonus) u pasivního domu.
• Údržba a servis domu: Ve výpočtu byla zohledněna rozdílná životnost a rozdílné
cykly pro obnovu nebo rekonstrukci topení a ventilace, oken, fasády domu atd.
• Úroky a nárůst cen: Všechny výpočty byly prováděny v reálných cenách. Cena,
která drží krok s celkovým cenovým indexem, stoupá o reálnou hodnotu j = 0 %.
Při výpočtech se počítalo s různým nárůstem cen, přičemž cílem bylo zjistit, do ja-
ké míry ovlivňuje tento cenový nárůst konečný výsledek. U elektrické energie a
plynu se počítalo s reálným zvyšováním cen j = 0 %, 2 % a 4 %, u nákladů na ob-
novu a rekonstrukci se zvyšováním j = -1 %, 0 % a 1 %. Dále se ve výpočtech po-
čítalo s reálnými úroky ve výši 4 %, cenou plynu 6 ct/kWh a cenou elektrické
energie 20 ct/kwh (včetně DPH).

3. Výsledky porovnání
Výsledky z porovnání nákladů u obou typů domů za dobu jejich životnosti s pomocí
testu Participant Test a Societal Test hovoří v německých podmínkách jednoznačně
pro pasivní dům. Výsledek Participant Test je znázorněn na obrázku – podle toho,
jaký nárůst cen byl ve výpočtech použit, mohou investiční náklady na pasivní dům
převýšit náklady na nízkoenergetickým dům o 21,6 % („Best Case“ – bonus znázor-
něný jako bílý pruh v diagramu) nebo v nejhorším případě alespoň o 2,2% („Worst
Case“) .
Participant Test, Kapitalwert = 0 €, p real = 4,0 %

-800.000 € -600.000 € -400.000 € -200.000 € 0€ 200.000 € 400.000 € 600.000 € 800.000 €



jGas = 0 %
Variante 1
jStrom = 0 %
Bonus: 6,1 %
jErsatz = 0 %



jGas = 2 %
Variante 2 jStrom = 2 %
Bonus: 10,6 % jErsatz = 0 %



jGas = 4 %
Variante 3 jStrom = 4 %
Bonus: 21,6 % jErsatz = 0 %



jGas = 0 %
Variante 4 jStrom = 4 %
Bonus: 2,2 % jErsatz = 1 %



jGas = 4 %
Variante 5 jStrom = 0 %
Bonus: 24,8 % jErsatz = - 1 %



VER AZ SA WI EER VMS

Obr. 1 Výsledek Particpant Test: Pasivní dům v porovnání s nízkoenergetickým domem




378
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Vnitřní prostředí EPD - zkušenosti z čtyřletého provozu
Martin Jindrák, ATREA s.r.o.
V Aleji 20, 466 01 Jablonec nad Nisou
e-mail: rd@atrea.cz

1. Energeticky pasivní dům – je to nyní módní vlna zájmu?
Pojem energeticky pasivní dům slyšíme na každém kroku. Zasvěceně se o něm ho-
voří, novináři se snaží své čtenáře zaujmout a překvapit. Když si ovšem pozorně tyto
texty pročteme, zjistíme, že se opakují stále stejné pojmy a informace, pouze stylis-
ticky jinak napsané. Mnohokrát opakované a tiskem rozšiřované, často z neznalosti
nebo nedostatku místa zkracované pojmy a tvrzení se považují za svaté a jediné
možné. Vzrůstající ceny energií ale žádají své a kdo o tomto tématu nepíše, EPD
neprojektuje nebo nestaví, pak není „IN“. V praxi se však již zoufalý majitel ptá, proč
má v jarním období přehřátý objekt a nemůže si otevřít ani pootevřít okno, proč mu
nefunguje přetlakové chlazení s přímým zemním výměníkem. Někde nastala chyba.

2. Realizace 1.EPD v ČR – Rychnov u Jablonce nad Nisou
Na základě našich tehdejších znalostí jsme v roce 2004 zrealizovali EPD v Rychnově
u Jbc. Celý projekt byl připravován tak, aby výsledky splňovaly všechny v té době
známé parametry pro EPD. Stěny a stropy mají U≤0,1 W/m2K, okna (vč.rámů) cca
0,72 W/m2K. Parametr vzduchotěsnosti při BLOWERDOOR TESTU (pro EPD
n50<0,6 h-1 při 50 Pa) se nám splnit nepodařilo (naměřeno n50 = 0,88 h-1), i tak se na
tehdejší i současné české prostředí jedná o slušný výsledek. Na jižní straně jsme
zvolili kombinaci oken, která mají plochu skla cca 4,3 m2, tedy cca 11% jižní svislé
stěny domu. Výrazně nižší, než dle zahraniční literatury dříve doporučovaná hodnota
cca 25 - 40%. Jak potvrdil provoz objektu, volba byla správná s ohledem na intenzitu
slunečního záření v zimním období v Jizerských horách. Tato zkušenost s velikostí
prosklení se promítá i do technických podkladů platných pro Českou republiku. Pro
temperování a větrání jsme použili systém teplovzdušného cirkulačního vytápění a
řízeného větrání s rekuperací odpadního tepla, ohřev TUV a UT zajišťuje akumulační
zásobník s el. spirálami a se solární podporou. Dům je realizován se vzduchovým
zemním výměníkem tepla s možností cirkulace.
Od 1/2005 spolu s ČVUT Praha měříme a sledujeme nyní už 35 provozních paramet-
rů (teplot, vlhkostí, koncentrací CO2, provozních stavů VZT systému a zdroje tepla,
teplotu zeminy v různých hloubkách atd.) K dispozici máme tisíce údajů, vzájemně se
ovlivňujících. Zpracováním a pochopením jednotlivých vazeb jsme teď schopni před-
povídat chování objektu při užívání. Lze říci, že za téměř čtyři roky provozu (dům
obydlen 5.12.2004) jsme získali mnoho zkušeností, v některých směrech jsme dál,
než kolegové v zahraničí. Také se snažíme bořit některé mýty, které se k otázce
EPD v ČR vážou. V tomto příspěvku nechci rozebírat skutečné provozní náklady a
spotřeby energií, jsme s rezervou pod hranicí 15 kWh/m2a. Zaměříme se na oblast
chlazení pomocí zemních výměníků tepla a hlavně na vnitřní mikroklima.

379
PASIVNÍ DOMY 2008

3. Zemní výměník tepla pro energeticky pasivní dům
Od ledna 2005 jsou měřeny provozní parametry zemního výměníku tepla. Od podzi-
mu 2006 bylo doplněno i měření teploty v zemině v různých hloubkách, jako doplnění
podkladů pro další simulace a přepočty. Průběh teplot v zemině je uveden na obr. č.1




Obr. 1 Průběh teplot v zemině, EPD Rychnov, 2007

Na konci srpna je teplota v hloubce cca 2 bm na úrovni 15°C, pro chlazení určitým
výkonem dostatečné. Nevkládejme ale přehnané naděje do výkonu chlazení ať již
vzduchových výměníků, tak také zemních výměníků s nemrznoucí kapalinou.Tepelná
zátěž EPD Rychnov v letním období je ve špičce cca 2,9 kW. Průtok cirkulačního
vzduchu z interiéru v množství 400m3/hod dokáže zajistit výkon chlazení výkonu 1,3-
1,8 kW. To samo o sobě nestačí, a teplota v interiéru může stoupat. Co teprve větra-
cí jednotky s přímým přívodem vzduchu (bez cirkulace) s vzduchovým výkon 200 –
300 m3/hod. Chladící výkon této sestavy je pak 0,7 – 1,1 kW. V reálném provozu to
ani nepoznáte. Ale zpátky k tématu. EPD Rychnov dřevostavba bez betonových pod-
lah. V interiéru je cca 6300 kg sádrokartonů a sádrovláknitých desek. To není málo.
V roce 2008 jsme objekt provozovali úplně odlišně než v předchozích letech. Od
června byl VZT systém vypnutý, větrání se spínalo pouze na základě impulsů
z koupelen a WC při využívání těchto prostor. Počasí nám také přálo, venkovní noční
teplota neklesala obvykle pod 12°C. Na hory velmi příjemné počasí, které nám
v tomto směru využití mohou např. v Břeclavi závidět. Nechávali jsme pootevřené
ventilačky v oknech v podkroví – v ložnicích. Chladnější vzduch následně „stékal“ do
přízemí. Přes noc teplota v interiéru poklesla, konstrukce naakumulovaly chlad. Te-
pelné izolace konstrukcí, parametry skel a zastínění zajistily, že venkovní tepelné
vlivy byli eliminovány. Největší vliv na vzrůst teploty v interiéru měl provoz počítače
v domácí kanceláři (trvalá práce manželky). Chlazení přes ZVT jsme nijak nevyužíva-
li. Přesto byly teploty víc než přijatelné, vč. nízkých hodnot CO2 v interiéru.


380
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY


t epl ota i nteri éru
25,0
24,5
24,0
23,5 tepl ota
i nteri éru
23,0
22,5
22,0
21,5
21,0
20,5
20,0
19,5
19,0
18,5
18,0
11.8.2008 0 h
11.8.2008 4 h
11.8.2008 8 h
11.8.2008 12 h
11.8.2008 16 h
11.8.2008 20 h
12.8.2008 1 h
12.8.2008 5 h
12.8.2008 9 h
12.8.2008 13 h
12.8.2008 17 h
12.8.2008 21 h
13.8.2008 2 h
13.8.2008 6 h
13.8.2008 10 h
13.8.2008 14 h
13.8.2008 18 h
13.8.2008 22 h
14.8.2008 3 h
14.8.2008 7 h
14.8.2008 11 h
14.8.2008 15 h
14.8.2008 19 h
14.8.2008 23 h
15.8.2008 4 h
15.8.2008 8 h
15.8.2008 12 h
15.8.2008 16 h
15.8.2008 20 h
16.8.2008 0 h
16.8.2008 5 h
16.8.2008 9 h
16.8.2008 13 h
16.8.2008 17 h
16.8.2008 21 h
17.8.2008 1 h
17.8.2008 6 h
17.8.2008 10 h
17.8.2008 14 h
17.8.2008 18 h
17.8.2008 22 h
18.8.2008 2 h
18.8.2008 7 h
18.8.2008 11 h
18.8.2008 15 h
18.8.2008 19 h
18.8.2008 23 h
Graf.č.2 – příklad průběhu teploty v interiéru

S trochou předvídavosti a odhadu je tedy možné v našich podhorských podmínkách
EPD provozovat i bez systému chlazení. V teplých nížinách, kde teplota v noci nekle-
sá tak jako v Rychnově, nebo v hlučném a prašném prostředí, je chladící výkon ZVT
velmi příjemný pro „ořezání“ teplotních špiček. Jakmile venkovní teplota v noci na
začátku září 2008 začala klesat ke 2°C, VZT systém jsme začali přes noc provozovat
v režimu rovnotlakého větrání. Využili jsme možnosti zónování, kdy jsme přiváděli
vzduch pouze do podkroví. Přívod výkonu cca 75 m3/hod byl dostatečný pro provět-
rání celého prostoru. Více bude tato oblast popsána v další kapitole.
V zimním období jsme naproti tomu ZVT využívali prakticky stále. Díky ohromné ka-
pacitě jílového podloží jsme vzduch přes ZVT nasávali již od venkovní teploty nižší
než cca 4 °C. Po průchodu ZVT se teplota vzduchu pohybovala od 2 – 7°C. Díky
předehřevu vzduchu se ale snižuje využití účinnosti rekuperace. S účinným ZVT není
důvod se honit za extrémní účinností rekuperace, kdy je díky rekuperačnímu výmění-
ku zvýšena tlaková ztráta přívodu, kterou musí pokrýt vyšší výkon a el. příkon ventilá-
toru. Účinnost rekuperace na úrovni 90% se jeví jako odpovídající. Energetický pří-
nos předehřevu ZVT sice není v zimním období velký, u rodinného domu se pohybu-
je na cca 0,3 – 0,6 kWh/den. Pro ochranu rekuperačního výměníku před zámrazem a
pro snížení ztrát prochlazováním přívodního potrubí k jednotce díky vyšší teplotě při-
váděného vzduchu na vstupu do objektu je přínos nepopiratelný. V každém případě
se vždy vyplatí zvážit pořizovací náklady a porovnat s výkonem a očekáváním.

4. Vnitřní mikroklima – CO2 a relativní vlhkost ve vazbě na intenzitu
větrání
V EPD Rychnov jsou instalována dvě čidla na zaznamenávání koncentrací CO2.
Jedno je pod stropem v obývacím pokoji, druhé v centrálním přívodu vnitřního cirku-
lačního vzduchu do jednotky, zaznamenávající průměr ze všech místností. Pro kon-
centraci CO2 existují různé třídy. Často se mluví o hodnotě 1000 p.p.m , jako o max.
koncentraci, při jejímž překročení ,s trochou nadsázky, již člověk nemůže existovat.
Tento parametr je přejímám ze zahraniční literatury a stalo se z něj další téměř dog-


381
PASIVNÍ DOMY 2008

ma, o kterém se prostě nediskutuje. Samozřejmě že není technický problém zajistit
nepřekročení této koncentrace, a to větráním. Je potřeba si uvědomit, že kolegové
v Dánsku mají vyšší teplotu v zimním období a hlavně, díky blízkosti moře mají vyšší
obsah vlhkosti ve venkovním vzduchu. Česká republika je již ovlivňována vnitrozem-
ským podnebím, které směrem na východ dominuje. Kromě nižší teploty je zde i suš-
ší vzduch v porovnání s přímořskými státy. Větráním se nahrazuje vnitřní vzduch,
bohatý na vodní páry vzduchem venkovním. Je lepší se zaměřit na příčiny, nikoliv
pracně a složitě napravovat následky. Proto je nutné větrat s ohledem na uživatele,
nikoliv na předpisy pro vnitřní mikroklima, které mimochodem v legislativě ČR žádné
neexistují!!!!! Sice nezajišťujeme větrání téměř žádné školní budovy, ale při realizaci
EPD se odborníci nemohou dohodnout, jakou intenzitou výměny vzduchu vlastně
větrat. Padají názory, že výměna vzduchu by měla být min. n=1 h-1, umírněnější ko-
legové pak hovoří jako o minimu výměny n= 0,5 h-1. Kde jsou ale lidé? Je možné v
době, kdy dům není obsazen nevětrat a naopak, v době přítomnosti osob větrat větší
intenzitou výměny?. Proč nevyužít kapacitu obestavěného prostoru?
I vzduchotěsnou obálkou objektu do objektu proudí určité množství vzduchu. Také se
otevírají vchodové dveře. Na základě měření vzduchotěsnosti EPD Rychnov
(n50=0,88 n-1) jsme dle ČSN spočítali průměrné množství vzduchu, přiváděné infiltrací
- cca 11 m3/hod. Dle průměrného obsazení osobami (4 osoby, každá 12 hodin = 48
pobyto hodin / den), doby využívání soc. zařízení jsme nastavili výkony větrání, do-
běhy po vypnutí atd.
Tabulka dimenzování množství odsávacího vzduchu (standardní dopo-
ručení):
koupelna 60 m3/hod
WC přízemí + zádveří 50 m3/hod
kuchyně 60 m3/hod
Dle měření pak vychází Ă intenzita výměny díky VZT systému na cca 33m3/hod, tedy
v poměru k obestavěnému prostoru n= 0,1 n-1. Může se to zdát málo, je to ale jen
zdání. Spolu s infiltrací jsme na cca 44 m3/hod – tedy 0,15 n-1. Při průměrném stálém
obsazení dvou osob 23 m3/hod /osobu. Díky cirkulačnímu topnému okruhu byl objekt
v době, kdy nikdo doma nebyl, jen temperován vnitřním vzduchem a řízeně se nevět-
ralo, kromě automatického periodického provětrání – 1xhod. 5 min. Stačilo to na sní-
žení koncentrace CO2 a předvětrání objektu. V době, kdy byl objekt obsazen pak dí-
ky využívání WC, koupelen a kuchyně byl VZT systém nárazově zapínán na max.
výkon větrání – tedy výkon 170 m3/hod. Pro čtyři osoby komfortní hodnota. V praxi to
znamenalo, že v době vaření klesala standardně koncentrace v obývacím pokoji
(volně spojeno s kuchyní) na cca 800 ppm, ve večerních hodnotách pak v OP byla
hodnota 1400 ppm. Nárazově 1700 ppm – lokální zátěž, kdy pod čidlem v OP
v křesle někdo seděl. Opět s nadsázkou – dle zahraničních pramenů bychom již měli
být dávno mimo smyslů…. Čidlo v centrálním potrubí ale hlásilo cca 1150 – 1300
ppm. V neobsazených místnostech, kde nebyla žádná zátěž , byla koncentrace nižší.

382
 6. VÝPOČTY, MĚŘENÍ, STATISTIKY

Po promíchání vzduchu pak byl do OP pokoje přiváděn vzduch o nižší koncentraci, a
to v době, kdy nebyl přiváděn vzduch zvenčí – nevětralo. Využívalo se prostě kapaci-
ty objektu a předvětrání. Po odchodu z OP pak postupně, díky periodickému větrání
došlo ke snížení koncentrace v OP na přijatelnou hodnotu ráno. Během dopoledne
pak došlo k dalšímu poklesu v době, kdy dům nebyl obsazen, a to díky periodickému
provětrání a vlivu infiltrace. Dle těchto zkušeností, ověřených čtyřletým provozem,
doporučuji stanovovat intenzitu větrání dle počtu osob, a nebát se používat nižších
intenzit návrhových výměn, než je nyní zvykem.
1700
1650 CO2 - obývací pokoj CO2 - C1 (cirkulační)
1600
1550
1500
1450
1400
1350
1300
1250
1200
1150
1100
1050
1000
950
900
850
800
750
700
7.1.2008 16 h



7.1.2008 20 h



8.1.2008 0 h



8.1.2008 4 h



8.1.2008 8 h



8.1.2008 12 h



8.1.2008 17 h



8.1.2008 21 h



9.1.2008 1 h



9.1.2008 5 h



9.1.2008 9 h



9.1.2008 13 h



9.1.2008 18 h



9.1.2008 22 h



10.1.2008 2 h



10.1.2008 6 h



10.1.2008 10 h



10.1.2008 14 h



10.1.2008 19 h



10.1.2008 23 h
Ze záznamů je jasně poznat přesun obyvatel z OP do ložnic a srovnávání koncentra-
cí v objektu atd. Při měření koncentrací v objektu bez VZT, pak jsme nenaměřili nic –
max. rozsah čidel 2000 ppm byl moc nízký. Zde bylo použito čidlo s rozsahem 0-
5000 ppm. Ale to nikomu nevadí, stejně jako ve školách a školkách. Tam není přece
VZT systém, a okna větrání nezajistí, tak proč do této oblasti „šťourat“. A to přesto,
že na tuto oblast předpisy na výměnu vzduchu v zásadě existují.
Podobné zkušenosti se snížením „požadované normové výměny vzduchu“ jsou i jin-
de. V Rakousku je výstavní hala, která se větrá s výměnou nižší cca 7x proti poža-
davku předpisů. Pouze využívá velkého prostoru jako zásobníku vzduchu. Než se
celá hala „vydýchá“, výstavní den končí. Systém VZT přes den napomáhá zpomalení
nárůstu koncentrací, přes noc halu předvětrá. Majitel haly ,musel podepsat a na sebe
vzít riziko tohoto způsobu provozu, aby byl k dispozici viník v případě problémů, ale
bez zhoršení komfortu pro návštěvníky ušetří nemalou částku na pořizovacích nákla-
dech na menší VZT systém a také každoročně na provozních nákladech.
U RD EPD parametrů volbou teplovzdušné cirkulační jednotky můžeme temperovat,
aniž bychom byly nuceni větrat. Tím je možné vyhnout se problémům s nízkou hod-
notou rh. V EPD Rychnov samozřejmě měříme i tyto parametry ( relativní i absolutní
vlhkost). Záznamy o zalévání květin apod. jsme získali relativně přesné množství
produkce vlhkosti z provozu domácnosti – cca 4,8 l/den. V literatuře uváděné hodno-
ty 11 – 14 l jsou dle mého názoru poněkud tendenční. Měřením EPD Rychnov jsme
znali množství přiváděného vzduchu, i parametry venkovního prostředí (teplota, vlh-
kost = množství vody ve větracím vzduchu). Na následujícím obrázku je znázorněna

383
PASIVNÍ DOMY 2008

vazba relativní vlhkosti interiéru a exteriéru na měrnou vlhkost. Je patrné, že absolut-
ní vlhkost byla shodná v krátkém úseku léta. Díky větrání s ohledem na předchozí
popsané vazby se relativní vlhkost i v zimním období udržovala v interiéru ve velmi
přijatelné úrovni cca 38 – 50 %. A to i bez dalších technických opatření.
vi-m ěrná vlhkost interiéru
EPD Rychnov_2006_porovnani : ve-m ěrná vlhkost exteriéru
- měrné x relativní vhkosti rh-exteriér
rh-interiér
12,0 90
85
11,0 80
10,0 75
70
9,0 65
8,0 60
55
7,0 50
3
g/m




%
6,0 45
40
5,0 35
4,0 30
25
3,0 20
2,0 15
10
1,0 5
0,0 0




6




6
6
06


06


06




06


06


06
06




06


06




07
00




00
00
20


20




20
20


20




20


20


20


20




20
.2
.2


.2
1.


2.


3.




5.
4.




6.


7.


8.


9.




1.
12
10


11
1.


1.


1.


1.


1.


1.


1.


1.


1.




1.
1.


1.


1.
Vraťme se ještě ke způsobu větrání během letošního léta. Samozřejmě, jakmile v ½
září 2008 klesly teploty i ke 2°C a přes den nepřekročily 10°C, okna jsme zavřely a
zapnuly systém VZT. Zatažená obloha neumožnila pasivní zisky, přesto díky reku-
peraci a vnitřním energetickým ziskům teplota interiéru neklesla pod 21,5°C. V objek-
tech v Jablonci nad Nisou byla zahájena topná sezóna 9.9.2008. V EPD Rychnov
předpokládáme zahájení temperování někdy od 1 ½ měsíce listopadu.

5. Závěr
Není možné bezhlavě přejímat informace. Zvláště u studií vnitřního mikroklimatu
jsme svědky zveřejňování závěrů, popisující s laboratorní přesností možné problémy
ve vazbě na koncentrace CO2. Bohužel často bez posouzení vlivu dalších parametrů
mikroklimatu, např. enormního snížení relativní vlhkosti. Koncentrace CO2 nad 1000
ppm je pro některé odborníky absolutně nepředstavitelná a neakceptovatelná, aniž
by měli možnost testovat reálný provoz. V jejich bytech bez nuceného větrání je kon-
centrace pravděpodobně vyšší. Ale zde se neměří, to není laboratoř. Připusťme proto
v oblasti bydlení zvýšení někdy až dogmatických hranic tříd CO2, sníží se energetic-
ká náročnost, požadavky na výkon a velikost vzduchotechnických systémů, zvýší se
vnitřní relativní vlhkost. Větší pozornost si zaslouží i školy a školky, které jsou nyní
často utěsňovány bez řešení větrání. Také v některých obchodních domech se moc
nevětrá. Energie je sice drahá, bohužel se šetří na nepravých místech.

6. Podpora:
(1) ing. Pavel Kopecký, ČVUT Praha, měření a zpracovávání údajů EPD Rychnov
(2) ing. Štefan Krahulec, FELI v.o.s., konzultace, spolupráce
(3) ing. Jan Jabor, ATREA s.r.o., konzultace, spolupráce


384
POZNÁMKY




385
PASIVNÍ DOMY 2008




386
POZNÁMKY




387
PASIVNÍ DOMY 2008




388