Stavba pasivního domu v Letovicích

26. ledna 2010

Martin Krč

Stavby pro bydlení Vyšlo v čísle 01/2010

Stavebně-technické vlastnosti pasivních domů se v jistém smyslu odrážejí do jejich architektury. Pro minimalizaci ochlazovaných ploch stavby je ideální kompaktní tvar, ale v kvalitě použitých materiálů a technologií není architekt tímto faktorem zcela ovlivněn. Architektura není a nebude omezena pouze na jakési kompozičně vytříbené hmotové uspořádání, další nedílnou součástí se stává nový individuální přístup při hledání souvislostí a nepochybně i nový architektonický výraz a kompaktní formy.

Autor:

Martin Krč

Ambicí energeticky úsporného domu je maximálně využít příhodný krajinný ráz krajiny a členitost terénu. Koncepce návrhu se podřizuje minimalizaci nákladů na stavbu a technologie.

Architektonické řešení stavby
Vhodná orientace stavební parcely umožní dosáhnout pasivního standardu pomocí běžných řešení a neklade speciální nároky na technologie. Pasivní dům v Letovicích je navržen jako dvoupodlažní dřevostavba s pultovou střechou, kde je z východní strany připojen přístřešek pro auto a garáž. Celý objekt má kompaktní tvar, a přesto je originální svým pojetím - různé šikmé plochy v kombinaci s atypickými šikmými okenními otvory. Plochy fasády jsou rozděleny proříznutými spárami, které umocňují netradičnost stavby. Celá dispozice vychází ze zásad pasivního stavění, tj. dům je rozdělen do teplotních zón - od nejstudenějších na severu, kde je vstup, chodba schodiště, až po nejteplejší obytné zóny, kde je na jižní a jihozápadní straně umístěn obytný prostor spojený kontinuálně s kuchyní. Navržená dispozice umožňuje získávat solární zisky ze slunce, minimalizovat tepelné ztráty a tím docílit optimálního proudění vzduchu uvnitř domu. Nad garáží s krytým stáním je navržena pochozí terasa, která bude přístupná i venkovním schodištěm z jihu.

Interier hlavní obytné části
¤ Interier hlavni obytne časti, pohled na odpočinkovou čast a kuchyň v pozadi, vizualizace

Konstrukční řešení
Pro správný návrh pasivního domu je zcela zásadní vzájemná synchronizace všech parametrů, které danou stavbu určují. Již od fáze studie je třeba neustále zvažovat a hodnotit, které prvky a parametry jsou pro návrh nezbytné. Volí se nejen tvarová složitost domu, ale zvažuje se skladba konstrukcí, povaha (přírodní versus uměle vytvořené) a kvalita materiálů, i princip vytápění, rozvodu a akumulace tepla ve stavbě. Na druhé straně vah jsou finance, které některá řešení limitují.
Pasivní dům v Letovicích dodržuje stavebně-technické předpoklady pasivního standardu. Konstrukčně je to dřevěný nosný skelet se sloupky 140x140 mm vyplněný tepelnou izolací a sevřený OSB deskami. V interiéru je navržena parozábrana z Alu PE folie a obvodový plášť je zateplen 250 mm vrstvou polystyrénu. Stropní konstrukce je tvořena dřevěnými trámy, kotvenými do dřevěného průvlaku tak, aby vznikl velmi jednoduchý detail napojení parozábrany (napojení na tzv. žiletku). Konstrukce je zavětrována BMF pásovinou. Jednoplášťová střecha je izolována 400 mm izolace. Pultovou střechu se sklonem 7 % pokrývá vegetační extenzivní porost, jenž zabraňuje přehřívání a udržuje biologickou rovnováhu. Na venkovním schodišti je umístěn solární kolektor. Vnitřní povrch tvoří sádrokarton, vnější fasáda je z leštěných hliníkových pásků. Otvorové výplně jsou zaskleny trojskly Ug = 0,5 W/(m².K), přičemž hodnota celkového součinitele prostupu tepla je Uw = 0,68 W/(m².K). Dřevohliníkové rámy oken jsou izolovány PUR pěnou.
Dům je vytápěn tzv. odporovými kabely a větrání s rekuperací zajišťuje jednotka Santos. Sociální zařízení a prostor kuchyně je napojeno na odtah, přívod čerstvého vzduchu je umístěn do obytných pokojů. Vzduch proudí pod dveřmi bez prahů do nasávání. Stínicí plachta a zemní kolektor budou chránit před letním přehříváním interiéru.

Statické schéma nosné dřevěné konstrukce stavby
¤ Staticke schema nosne dřevěne konstrukce stavby: červena - pozedni profil HR 80/240, naplocho, sloupy I-STABIL, h = 240 mm a 625 max, sloupy HR 140/140, ztužidlo kulatina O 100 mm; žluta - průvlak HR 120/300 - lepeny, stropni průvlak HR 120/130 - lepeny; modra - střešni průvlak HR 160/360 - lepeny

¤ Axonometrie nosne konstrukce stavby

Test vzduchotěsnosti - Blower door test
Jednou ze slabin současných staveb bývá vzduchotěsnost. U energeticky úsporných staveb má tento parametr velký význam. Pokud stavba není dobře utěsněna, dochází k velkým tepelným ztrátám prouděním, které roste se třetí mocninou plochy otvoru. Kvalita vzduchotěsnosti je prověřována Blower door testem, jenž vychází z ČSN EN 13829 (metoda B - měření obálky budovy nebo prostoru s utěsněním všech otvorů) a provádí se na stavbě dvakrát. Poprvé po dokončení hrubé stavby, před provedením omítek, kdy se prověří utěsnění všech spojů a netěsností až po vzduchotěsnou rovinu, a je tedy možnost velmi dobře opravit všechny chyby ještě před dokončením stavby. Druhá zkouška pak následuje po dokončení všech konstrukcí, a je tedy deklarativní a komparativní (kvalitu domu lze zatřídit do tabulky nebo porovnávat s jinými stavbami). Na základě měření je vystaven certifikát, který dokladuje kvalitu provedení.
Testy průvzdušnosti jsou měřeny při přetlaku a podtlaku 50 Pa a výměna vzduchu mezi interiérem a exteriérem je pro pasivní domy stanovena maximální hodnotou n50 = 0,6 h-1. Čím je dům kvalitněji postaven, tím se vzduchotěsnost blíží nule a dům má menší potřebu energie na vytápění. Rekord v ČR z hlediska vzduchotěsnosti pro jednoduchý zděný rodinný dům je 0,09 h-1 (hodnotu zveřejnila Česká asociace Blower door).
Hodnotu přetlaku a podtlaku 50 Pa vytvoříme pomocí ventilátoru s regulovatelnými otáčkami je napojen na počítač, jenž velmi přesně monitoruje průběh testu. Graf znázorňuje pokles tlaku vzduchu v domě v závislosti na čase. Z obou průběhů (přetlak i podtlak) se výpočtem zjistí násobnost výměny vzduchu za hodinu v daném objemu stavby. I při malém proudění vzduchu přes netěsná místa se konstrukce lokálně ochladí a pomocí termokamery lze odhalit místa úniku tepla. Blower door test s hodnotou přetlaku a podtlaku 50 Pa v žádném případě nenaruší konstrukci stavby, proto není třeba se jeho provedení obávat.

¤ Blower door test - metoda B, měřeni vzduchotěsnosti stavby

Konstrukce vzduchotěsné roviny
Pro stavbu pasivního domu je rovněž klíčové přísné dodržení vzduchotěsné roviny. Musí se tedy správně navrhnout již do skladby konstrukce. Tato neprůvzdušná rovina navazuje až do nejmenších stavebních detailů, které s ní počítají. Všechny detaily jsou tedy důležité a nesmí se při návrhu a obzvlášť při realizaci podcenit. Dřevostavba pasivního domu v Letovicích má vzduchotěsnou rovinu tvořenou OSB deskami (difúzně uzavřené) a jako pojistka slouží folie Folster Alu, která je zevnitř připevněna na OSB desku. Názory na materiál vzduchotěsné roviny ve dřevostavbě jsou různé. Část odborníků míní, že pro vzduchotěsnou rovinu lze použít OSB desku a vzhledem k jejím vlastnostem (masivita a difúzní uzavřenost) stačí, když se všechny spoje vzduchotěsně přelepí speciální páskou Airstop. Druhá skupina tvrdí, že je vhodné použít fóliový materiál.
V dřevostavbě v Letovicích byly použity obě teorie. Dům měl po prvním měření (po dokončené hrubé stavbě) hodnotu 0,23 h-1. Navíc OSB desky spolupůsobí s fólií, čímž ji ?podepírají? a vytvářejí jí pevný podklad.

Řešení vzduchotěsných detailů
Jak již bylo řečeno, je nutné klást důraz na konstrukční detaily - čím složitější detail, tím větší obezřetnost. Po správném návrhu nastává proškolení pracovníků přímo na stavbě a seznámení se vzduchotěsnou rovinou. Na stavbě rodinného domu v Letovicích jsou hlavní vzduchotěsnicí vrstvou svislých a stropních konstrukcí OSB desky s přelepenými spoji (trvale těsnicí páskou) opláštěnými z interiéru Alu PE folií pro zvýšení difúzního odporu. Fólie se umísťuje z vnitřní strany na OSB desky všech obvodových stěn pomocí ocelových sponek a napojuje se na předem připravené přířezy fólie. U napojení obvodových stěn na stropy a střechu, u napojení vnitřních stěn na obvodové stěny.
V místě uložení obvodové stěny na základ se fólie napojuje na předem připravený přířez asfaltového pásu těsnicí hmotou Airstop. Na svislou plochu přířezu asfaltového pásu zbavenou nečistot se nanáší proužek těsnicí hmoty. Ihned po nanesení se přikládá parotěsnicí fólie a spoj se zajišťuje dřevěnou přítlačnou lištou. Svislé i vodorovné rozvody vody a kanalizace jsou vedeny v instalačních předstěnách.
Průvlaky nebo stropní trámy se ukládají na skryté sloupy v obvodových a vnitřních stěnách nebo na sloupy viditelné v interiéru. Zhlaví stropního trámu je před vložením do rámu stěny opatřeno složeným přířezem fólie Folster Alu a připevňuje se na tzv. žiletku. Na OSB desku se připevní pouze ocelová botka, která se snáze obalí a utěsní fólií a do ní je přišroubován trám. Pokud bychom totiž utěsňovali přímo dřevěný trám, nelze těsnost v čase zaručit. Dřevo se vlivem vlhkosti a teploty roztahuje a smršťuje a vytváří trhlinky u napojení. Rozměr přířezu fólie se určí podle profilu průvlaku přičtením délky 600 mm k oběma délkám stran profilu průvlaku.
Veškeré prostupy kabelů a potrubí parotěsnící vrstvou jsou utěsněny systémovými manžetami. Potrubí v kontaktu s parotěsnicí vrstvou nesmí mít teplotu vyšší než 50 °C. Prostupuje-li parotěsnicí vrstvou vedení v chráničce, je nutné utěsnit chráničku v parotěsnicí vrstvě a zároveň vedení v chráničce.

Praktické postřehy
Pro trvalou vzduchotěsnost stavby je třeba využívat zmíněné Airstop pásky a nejistá místa dotěsnit PU pěnou. Pokud omylem dojde k perforaci, musí se otvor ihned přelepit nebo utěsnit (pokud se do fólie vytvoří vrutem otvor, nedoporučujeme vrut vytahovat, ale naopak došroubovat a nechat v konstrukci).

Zhodnocení
Pasivní dům v Letovicích splňuje veškeré požadavky na kvalitní bydlení. Díky kvalitě nejen architektonické, návrhové a realizační se stavba umístila v neoficiálním žebříčku mezi první desítkou pasivních domů v České republice z hlediska průvzdušnosti (n50 = 0,23 h-1). Vysoké kvality stavby lze však dosáhnout jen zodpovědným přístupem ke každému detailu jak v návrhu, tak v praxi. V případě pasivního domu v Letovicích přispěl k celkově zdárné realizaci stavby i investor, jenž všechny pracovní postupy osobně kontroloval. Můžeme jen očekávat, že se kvalita prováděcích firem bude postupně zlepšovat a bude zcela běžné, že realizované stavby dosáhnou vzduchotěsnosti do 1,0 h-1 při n50 (jednou se vymění objem vzduchu ve stavbě za hodinu při podtlaku/přetlaku 50 Pa).

Základní údaje o stavbě
Autor: Ing. arch. Martin Krč / Vize Ateliér, s.r.o.
Projektant: Ing. arch. Martin Krč / Vize Ateliér, s.r.o.
Spolupráce na detailech: Ing. Antonín Žák / Atelier DEK
Realizace: 2007-2009

Technické údaje o stavbě
Užitná plocha RD: 149,5 m²
Zastavěná plocha: 160,2 m²
Obestavěný prostor: 433,0 m3
Obytné místnosti: 5+1
Potřeba tepla na vytápění: 15 kWh/(m².a) (dle ČSN 73 0540)
Vzduchotěsnost: n50 = 0,23 h-1 (Blower door test, metoda B)