Bytový dům v pasivním energetickém standardu v komplexu KOTI Hyacint

Tzv. druhá evropská energetická směrnice (směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU z 19. května 2010 o energetické náročnosti budov) zakotvila v energetických požadavcích na budovy nový pojem, a to budovu s téměř nulovou spotřebou energie. Směrnice byla do českého právního řádu transponována novelou zákona o hospodaření energií, provedenou zákonem č. 318/2012 Sb.

Zákon definuje budovu s téměř nulovou spotřebou energie jako budovu s velmi nízkou energetickou náročností, jejíž spotřebu energie ve značném rozsahu pokrývají obnovitelné zdroje.

Zákon současně stanoví pevná data (v rozmezí 1. ledna 2016 až 31. prosince 2020), k nimž musí být v tomto energetickém standardu navrhovány a prováděny novostavby jednotlivých skupin budov v závislosti na velikosti jejich celkové energeticky vztažné plochy a druhu stavebníka (orgány veřejné správy - soukromí stavebníci). Znamená to, že po 1. lednu 2021 musí být novostavby všech budov navrhovány a prováděny v energetickém standardu blízkém nule. K tomuto standardu se zatím nejvíce blíží pasivní domy, pokud berou v úvahu využití obnovitelných zdrojů energie v místě stavby.

Pasivní bytový dům
Pasivní bytový dům tvoří součást bytového komplexu KOTI Hyacint u Polikliniky Modřany v Praze, Soukalově ulici. Ve dvou sekcích této stavby je v pěti nadzemních podlažích navrženo celkem 27 bytů. V suterénu se nacházejí podzemní garáže. Okna a balkony mají orientaci na východní a západní stranu. Poslední podlaží jedné ze sekcí má v rámci dispozičního řešení navrženu také terasu, na kterou lze vstoupit z příslušného bytu posuvnými dveřmi.

Na střeše jsou umístěny solární panely pro dohřev teplé vody. Dům je napojen na centrální předávací stanici v sousední budově. V suterénu se nachází centrální rekuperační jednotka s nasáváním čerstvého vzduchu ze střechy domu a strojovna solárního ohřevu. Bytový komplex se realizuje ve dvou etapách, přičemž první etapa, do které patří i tento pasivní dům, byla dokončena na podzim roku 2014 a v současné době byty přejímají noví majitelé. Druhá etapa započala koncem minulého roku a bude dokončena v březnu 2016.

Projektová dokumentace
Generální dodavatel stavby prováděl stavbu dodací metodou Design & Build, což znamená, že stavební dokumentace nebyla zpracována v potřebném předstihu před zahájením vlastní výstavby. Bylo proto nutné během realizace zpřesňovat technologie a konstrukční detaily, a to především podle výběru dodavatelů oken, fasády, střechy, v rámci odpovídajících požadavků na pasivní dům.

Některé požadavky v zadání byly přehodnoceny a upraveny, některé změny vyvolala omezení územního rozhodnutí. Například od původně požadovaného tepelného čerpadla vzduch/voda se upustilo, a to po celkovém propočtu návratnosti při nepatrné potřebě tepla pro pasivní dům. Místo toho se navrhly solární střešní panely pro dohřev teplé vody. Z důvodu dodržení výšky stavby podle platného územního rozhodnutí byla provedena změna střechy na bezatikovou, čímž se zároveň bezpečně odstranily možné tepelné mosty v konstrukci atiky.

Všechny změny, úpravy, detaily a technologické postupy konzultoval a schvaloval zpracovatel průkazu energetické náročnosti budovy a další energetičtí specialisté určení investorem.

Konstrukční řešení
Nosnou konstrukci stavby tvoří železobetonový monolitický příčný stěnový systém. Podélné stěny s okny a balkonovými dveřmi jsou provedeny jako výplňové zdivo s betonovými nadpražími, monoliticky spojené se stropními konstrukcemi. Balkony jsou osazeny na izonosnících s přerušeným tepelným mostem. Byty jsou vzájemně odděleny betonovými stěnami. Schodišťová ramena jsou prefabrikovaná a z důvodu akustických požadavků osazená s mezerami mezi stěnou výtahu a přilehlými bytovými stěnami. Podzemní podlaží s garážovými stáními je konstrukčně řešeno jako skelet.

Použité materiály a technologie

Výplňové obvodové zdivo
Z důvodu použití materiálu s malou průvzdušností bylo vybráno zdivo z Porfixu o tloušťce
200 mm.

Zateplení vnějších stěn
Betonové stěny zatepluje izolant o tloušťce 260 mm (z požárních důvodů se použila kombinace polystyrenu a minerální vaty) a výplňová vyzdívka tloušťky 240 mm. Kotvení izolantů se řešilo hmoždinkami Helix. Byly použity stabilizované fasádní desky z lehčeného šedého polystyrenu se zlepšenými tepelně izolačními vlastnostmi (λ = 0,032 W/m.K).

Tloušťka
240 mm, respektive 260 mm těchto desek, se vyráběla na zakázku. Minerální vata s podélnými vlákny se musela z důvodu kotvení hmoždinkami Helix použít s vyšší pevností, konkrétně s pevností v tahu 80 kPa.

Výplně otvorů
Důležitý prvek obálky pasivního domu tvoří okna. Výplně otvorů proto byly velmi pečlivě vybírány. Nabídek, které by kritéria pro domy navržené v pasivním energetickém standardu splňovaly, však nebylo mnoho. Investor požadoval okna dřevěná se součinitelem prostupu tepla Uw < 0,8 W/m2K. Tento požadavek mohla splnit jen okna s rámy šířky 94 mm. Zasklení trojsklem bylo samozřejmostí. Dále musel být splněn tepelně technický požadavek na teplotní faktor vnitřního povrchu oken. Okna se osazovala na konzole z dřevěné OSB desky o tloušťce 25 mm, pevně zakotvené do betonového věnce parapetu (kotvení pouze do výplňového zdiva nevyhovělo). K utěsnění připojovací spáry mezi rámem výplně otvorů a ostěním se z obou stran použily pásky Illbruck ME503. Na základě výsledků výpočtu přehřívání konstrukce v letním období se musely v posledních dvou patrech budovy namontovat venkovní rolety proti nadměrnému letnímu přehřívání oken a balkonových dveří.

Zateplení stropu nad garážemi
Strop garáží je zateplen v celé ploše tepelnou fasádní izolací Multipor o tloušťce 160 mm, a to včetně svislé části stěn a sloupů, do vzdálenosti 500 mm od stropu.

Zateplení střechy
Střechu zatepluje polystyren EPS v minimální tloušťce 350 mm u vpustí. Na terasách je doplněn polystyrenem XPS ve stejné minimální tloušťce 350 mm.

Vstupní dveře
Vstupní prosklené dveře mají hliníkové provedení, opět se zasklením z trojsklem. Důraz se kladl na kvalitní utěsnění křídla, především u prahu dveří.

Topení
Ústřední vytápění budovy je napojeno samostatnou větví na předávací stanici v sousední budově. Radiátory jsou osazeny ventily s termoregulačními hlavicemi. Každý byt má samostatné měření spotřeby tepla.

Větrání - rekuperace
Větrání bytů je zajištěno centrální rekuperační jednotkou, která byla preferována před samostatnými rekuperačními jednotkami v bytech. Ovládání a regulace v kaž­dém bytě umožňují regulační klapky, které se ovládají bytovým ovládacím panelem. Požadavek se současně přenáší z jednotlivých bytů do centrální rekuperační jednotky v suterénu, která podle toho upraví svůj výkon. Intenzita větrání je automaticky zvýšena v koupelně, na hygienickém zařízení nebo v kuchyni při zapnutí světla nebo příslušného spínače. Rekuperace v bytě je nastavena na minimální výměnu vzduchu i v době dlouhodobé nepřítomnosti osob, větrání lze ovládat dálkově přes webové rozhraní. Čerstvý vzduch se přivádí ze střechy, přičemž přívodní potrubí vedené šachtou do suterénu je důkladně tepelně izolováno včetně parotěsné zábrany. Odvod vyčerpaného vzduchu je směrován do garáží. Potřebné větrání společných sklípků v přízemí budovy zajišťují samostatné ventilátory s rekuperací. Digestoře nelze napojit na rekuperaci a mohou být použity jen digestoře absorpční.

Blower door test
Tímto testem se kontroluje těsnost konstrukčních spojů, kvalita konstrukčních detailů kolem okenních rámů, kvalita vlastní konstrukce oken a balkonových dveří i těsnost napojení technických instalací v rámci bytových prostor. Jde tedy o velmi komplexní zkoušku, která prověřuje kvalitní práci více profesí a výrobků.

Stanovení průvzdušnosti (vzduchotěsnosti) budov patří mezi stále více sledované parametry současné výstavby. Zkouška měření průvzdušnosti metodou tlakového spádu označovaného jako blower door test zjišťuje objem vzduchu, který uniká z měřeného prostoru při normovém rozdílu tlaků mezi vnějším a vnitřním prostředím 50 Pa
(hodnota n50).

Toto množství vzduchu se porovná s objemem měřeného prostoru a stanoví se počet výměn vzduchu za hodinu. Pro domy v pasivním standardu činí maximální povolená hodnota n50 ≤ 0,6 h-1.

Větrání bytu u pasivního domu je vždy zajištěno vzduchotechnickým zařízením. V případě, o němž hovoříme, byla hodnota snížena na n50 = 0,5 h-1. S touto hodnotou bylo uvažováno ve výpočtech a musela se bezpodmínečně dodržet.

Provádět tento test na závěr výstavby by bylo velmi riskantní. Hledat poruchy v případě, že by test nevyhověl, by bylo značně komplikované a hledání příčiny by bylo náročné. Pokud by se přece jenom odhalila, její odstranění by bylo nákladné a mnohdy i nemožné.

Z toho důvodu se testy prováděly dvakrát. Po dokončení osazení oken utěsněním připojovacích spár mezi výplněmi otvorů a stavební konstrukcí a dobetonování stropů instalačních šachet, před prováděním omítek a pokládkou konstrukčních vrstev podlah, se realizovaly samostatné blower door testy všech bytů.

Velká pozornost kromě výplní otvorů byla věnována obvodovému zdivu. Především první spára výplňového obvodového zdiva obvykle není položena zplna, proto byla doplněna při podlaze fabionem. Obdobně se postupovalo na bočních stěnách a u nadpraží, kde se musely spáry zcela vyplnit polyuretanovou pěnou. Celá stěna byla ještě přetažena lepidlem z důvodu zamezení provzdušnosti stěny spárami výplně obvodového zdiva. Poruchy, které se při provádění prvního blower door testu objevily, byly okamžitě odstraněny a měření se opakovalo.

Po komplexním dokončení stavby byl proveden blower door test celých sekcí, který jen potvrdil, že požadavky ČSN EN 730540 i TNI 730330 pro pasivní bytové domy byly s velkou rezervou splněny. První sekce s výsledkem
n50 = 0,332 h-1, druhá sekce n50 = 0,252 h-1.

Užívání bytů
Bydlet v energeticky pasivním bytě znamená oproti současnému standardu bydlet odlišně. Výrazně zateplená obálka budovy znamená, že díky utěsnění všech spár (viz blower door test) i kvalitnímu systému rekuperace nebude potřeba tepla v obvyklém počasí tak výrazná. Radiátory nebudou mít standardní teplotu, na jakou jsme zvyklí v panelových domech. K přirozenému větrání okny by mělo docházet výjimečně a jen krátkodobě. Mikroventilace oken by se neměla používat, výměnu vzduchu zajišťuje rekuperační větrání s čisticími filtry.

Závěr
Realizace energeticky pasivních bytových domů je náročnější, avšak není se čeho bát. Je jen třeba vyvíjet technologie a výrobky, které realizaci zjednoduší, zrychlí a zlevní. Ověří se realizované výsledky s výpočty a posoudí se, kde není nutné realizovat zbytečně nákladné a složité detaily. Například lepší výsledky blower door testu mohou zmenšit výkon otopné soustavy budovy. Rok 2021 se blíží a potřeba realizovat jen energeticky úsporné bytové domy je nevyhnutelná.

Základní údaje o stavbě
Název stavby: KOTI Hyacint
Investor: YIT Stavo s.r.o.
Generální dodavatel stavby: PRŮMSTAV, a.s.
Doba výstavby (I. etapa): 02/2013-10/2014
Autor: Ing. Stanislav Bezděk autorizovaný inženýr v oboru pozemních staveb; hlavní stavbyvedoucí, PRŮMSTAV, a.s.