Spotreby konkrétnych hodnôt sa prepočítavajú na m2 podlahovej plochy. Podľa výpočtových metodík a jednotlivých krajín sa líšia limitné hodnoty, ktoré musí spĺňať nízkoenergetický či pasívny dom.
Najčastejšie sa pre nízkoenergetický dom zvažuje potreba energie na vykurovanie max. 50 kWh/m2 za rok a pri pasívnych stavbách to býva 15-20 kWh/m2 za rok. Z tohto hľadiska je nevýhodné kúrenie elektrinou - na výrobu jednej jej kilowathodiny na m2/rok spotrebujeme asi 3x viac primárnej energie. Výhodné je využívať obnoviteľné zdroje - najčastejšie slnečnú energiu a biomasu.
Klasickým konštrukčným (stavebným) riešením domu vieme dosiahnuť spotrebu energie na vykurovanie na úrovni približne 35 kWh/m2 za rok. Ak chceme spotrebu ešte znížiť musíme využiť technologické prvky (riadené vetranie s rekuperáciou, zemný výmenník, slnečné kolektory, tepelné čerpadlá).
Hlavne v naších podmienkach, kde je vysoko kvalitná a hustá sieť energetických rozvodov (elektrina, plyn), ktoré sú dostupné na úplnej väčšine miest určených na zástavbu. Mať istotu, že „vlastnej" energie budeme mať vždy dostatok pre okamžitú spotrebu domu, znamená dlhodobo akumulovať vyrobené prebytky tepla a elektriny, čo výrazne zvyšuje investičné náklady. Trendom by teda malo byť dosiahnutie čo najvyššej sebestačnosti a len minimálna potreba odberov z verejnej rozvodnej siete - všetko s ohľadom na ekonomickú efektívnosť.
Toto teplo však v klasických domoch postupne uniká do vonkajšieho prostredia:
- tepelne straty „vedením" = 65 % (podlahou 7%, stenami 32%, oknami 16%, strechou 10%). Možná úspora pri nízkoenergetickom dome = 60 - 80 %.
- tepelné straty „vetraním" (otváraním okien za účelom vetrania domu) = 35 %. Možná úspora strát vetraním pri použití rekuperácie = 80 - 90 %.
NÍZKOENERGETICKÉ MODERNÉ STAVBY - DNEŠKA - RODINNÝCH DOMOV PRE VYTVORENIE IDEÁLNEHO BÝVANIA
Tvar a vzhľad
Moderný nízkoenergetický dom a pasívny dom môže mať tvar ako mnoho existujúcich domov na Slovensku, môže mať sedlovú alebo aj pultovú strechu. Dôležité je len to, aby stavba mala kompaktný tvar, aby sa minimalizovali vystupujúce prvky na fasáde (vikiere, zalomenia, odskoky a pod.), ktoré zväčšujú plochu obvodovej konštrukcie a zvyšujú tepelné straty.
Prezdobené domy s balkónmi, členitými strieškami, dekoráciami na pestrofarebných fasádach, tak isto ako supermoderné neofunkcionalistické či minimalistické vily stavané na vonkajší efekt prezdrádzajú štýl a zameranie svojich vlastníkov. Úsporné stavby bývajú všeobečne jednoduché, majú racionálne, čisté línie a príznačné funkčné prvky.
Optimálna skladba moderného úsporného rodinného domu:
Základová doska
Základové pásy min do 90cm nemrznúcej hĺbky.
Zateplená betónová základová doska.
Obálka domu
Voľba stavebného materiálu nízkoenergetického domu domu je veľmi dôležitá. Treba zabezpečiť, aby konštrukcia spĺňala základné požiadavky, ktoré sú predpokladom na minimálizaciu tepelných strát. Musí zabezpečiť:
1. výborné tepelnoizolačné vlastnosti s bez tepelných mostov,
2. vzduchotesnosť (treba zabrániť úniku tepla prúdením vzduchu cez netesné konštrukcie)
Tepelný odpor R (m²K/W) materiálu je odpor, ktorý kladie materiál konštrukcie pri danej hrúbke proti únikom tepla (určuje sa na základe tepelnej vodivosti materiálu a hrúbky materiálu). Celkový tepelný odpor konštrukcie je potom súčtom jednotlivých tepelných odporov vrstiev materiálu, z ktorých sa konštrukcia skladá.
Stačí tepelný odpor stien R= 3 m²K/W (podľa aktuálnej normy)? Odpoveď je NESTAČÍ!
Zvýšenie tepelného odporu stien je jednou z najdôležitejších ciest vedúcich k zásadným úsporám energie na vykurovanie.
Z hľadiska potreby tepla tepelný odpor R= 3 m²K/W nestačí, minimálne by v našich klimatických podmienkach mala obvodová stena dosahovať tepelný odpor R = 8 -10 m²K/W.
Podľa tepelno-akumulačných vlastností delíme konštrukcie na:
- Ľahké (montované) - s nízkou objemovou hmotnosťou, ktoré nemajú schopnosť akumulovať teplo.
- Masívne (murované) - materiály s tepelno-akumulačnými schopnosťami.
- Výhoda masívnych konštrukcii je v tom, že ak majú naakumulované teplo dokážu preklenúť krátkodobo teplotné výkyvy a v prípade zmeny teploty ho postupne uvoľňujú do priestoru.
- Nevýhodou je, že na začiatku vykurovania konštrukcie odoberajú teplo z priestoru, až kým nedosiahnu maximum svojich akumulačných schopností.
Naopak, pri ľahkých konštrukciách sa ohrieva len vnútorný objem vzduchu, ale skôr sa prejavia zmeny v teplotách.
Skladby zvislých obvodových konštrukcií:
- Masívna konštrukcia murovaná v celej hrúbke. Tepelnoizolačnú funkciu plní tiež nosná konštrukcia. Proces výstavby je mokrý. Tepelný odpor, ktorý konštrukcia dosahuje s použitím tepelnoizolačných omietok, sa pri stene hrubej 500 mm pohybuje okolo R= 4 m²K/W.
- Masívna konštrukcia obalená kontaktným zatepľovacím systémom. Tepelnoizolačná vrstva je polystyrén alebo izolácia z minerálnych vlákien. Proces výstavby je prevažne mokrý. Tepelný odpor, ktorý konštrukcia (500 mm) dosahuje s použitím tepelnej izolácie, je asi R= 6.5 m²K/W.
- Masívna konštrukcia z tepelnoizolačných tvárnic drevocementových, polystyrénových alebo betónových. Nosnou konštrukciou je konštrukcia z tvaroviek vyplnených betónom. Tepelnoizolačnou vrstvou je polystyrén. ktorý môže byť súčasťou tvárnice, alebo izolácia z minerálnych vlákien. Proces výstavby je mokrý. Tepelný odpor konštrukcie (500 mm) je približne R= 8,0 m²K/W.
- Ľahká montovaná konštrukcia. Nosnou konštrukciou sú drevené stĺpiky, hranoly a fošne medzi ktorými je tepelná izolácia, z vnútornej a vonkajšej strany je opláštenie z OSB dosiek. Tepelnoizolačná vrstva môže byť polystyrén. minerálne vlákna, ovčia vlna, a pod. Proces výstavby je suchý. Tepelný odpor, ktorý konštrukcia dosahuje pri stene hrubej 500 mm sa pohybuje okolo hodnoty cca R= 10.0 m²K/W.
Na základe skúseností odporúčame konštrukcie pre moderné úsporné stavby domov:
obvodové múry a priečky pórobetónovej tvárnice YTONG alebo tehly WIENERBERGER PROFI
- Zateplenie obvodových múrov minerálnou vlnou alebo polystyrénom
Výplne otvorov - okná a vchodové dvere
Okná sú najslabším miestom konštrukcie budovy čo sa týka tepelných strát. Zasklenie tvorí zhruba 30-40 % plochy fasády.
Najdôležitejšou vlastnosťou je súčiniteľ prechodu tepla U v jednotkách W/m²K. Udáva tepelný tok (tepelnú stratu v zimnom období) cez 1m² plochy konštrukcie pri jednotkovom rozdiele teploty. Čím nižšia je hodnota U, tým má konštrukcia - okno lepšie tepelnoizolačné vlastnosti.
POZOR, táto hodnota sa môže udávať pre:
- - Ug W/m²K pre zasklenia
- - Uf W/m²K pre rám okna
- - Uok, Uw W/m²K pre okno ako celok
Kvalitné okná sú nevyhnutnou podmienkou dosiahnutia štandardu nízkoenergetického a pasívneho domu. Dodržanie vysokých požiadaviek na tepelnoizolačné parametre okien je predpokladom pre vysokú kvalitu vnútorného prostredia. Ak chceme dosiahnuť tepelnoizolačné vlastnosti okien vhodné pre nízkoenergetický dom, je nutné použitie takých okenných rámov, ktorých súčiniteľ prechodu tepla je okolo U= 0,80 W/m²K a izolačného trojskla.
Každý kto si dnes kupuje nové okná si kupuje zároveň aj ich montáž. Všetci zaplatia tisíce a myslia si, že montáž okná pomocou PUR peny je bezproblémová. Prečo to tak nie je? Problém je v styčnej škáre medzi rámom okna a murivom.
Strop a podlahy
Na rozmedzí vykurovaného a nevykurovaného priestoru by mal strop dosahovať tepelnoizolačné parametre strechy.
V prípade klasickej masívnej konštrukcie s podlahou na teréne sa odporúča hrúbka tepelnej izolácie minimálne 150 mm. V prípade drevených konštrukcií sa zvyčajne vytvorí základová konštrukcia zložená zo základovej dosky ako pri masívnych konštrukciách. V prípade základových pásov alebo bodových základov sa podlaha vytvorí obdobným postupom ako strop. Medzi terénom a podlahou vznikne uzatvorená vzduchová medzera. Konštrukciu podlahy tvoria drevené alebo plechové nosné profily, medzi ktoré sa ukladá tepelná izolácia.
Strecha
Výber investorom - masívna (tzv."ťažká) alebo „ľahká" konštrukcia:
- 1. Masívna konštrukcia strechy je betónová (Mediterran) s tepelnoizolačnou vrstvou. Tepelnoizolačnú funkciu plní čiastočne nosná konštrukcia a pridaná tepelná izolácia nad nosnú konštrukciu. Tepelný odpor, ktorý konštrukcia dosahuje pri celkovej hrúbke 400 mm sa pohybuje okolo hodnoty R= 6,0 m²K/W.
- 2. Ľahká drevená konštrukcia - nosnou konštrukciou sú tenkostenné profily z dreva. Tepelnoizolačnú funkciu plní len tepelná izolácia. Tepelný odpor, ktorý konštrukcia dosahuje pri hrúbke izolácií 400 mm sa pohybuje okolo hodnoty R= 10,0 m²K/W.
- 3. Ako povrchová vrstva sa môže pri plochých strechách použiť vegetačná strecha. Podľa doterajších meraní, pri vonkajšej teplote -10ºC, už pri hrúbke vrstvy zeminy 150 mm dosiahneme na styku strešnej konštrukcie a substrátu teplotu asi 0ºC. Vegetačná strecha výrazne znižuje tepelné straty cez strechu. Zvyšuje množstvo zelene, znižuje prašnosť a prehrievanie. Okrem toho má vplyv aj na konštrukciu budovy. V letnom období sa znižuje rozdiel teplôt pri povrchu strechy (pri tradičných strechách rozdiel teplôt dosahuje asi 80ºC, pri vegetačnej streche je to asi 25ºC).
Rovná-plochá strecha je so spádom 2% na odtok dažďovej vody do zvodov. Oplechovaná atika po obvode, ktorá vytvorí pocit rovnej strechy. Zelená extenzívna (bezúdržbová) strecha so skalničkami, lúčnymi kvetmi, alebo levanduľou.
Technologické riešenie
- Nízkoteplotné podlahové vykurovanie
- Plynový kondenzačný kotol na ohrev úžitkovej vody a vody do podlahového vykurovania
- Krb s krbovou vložkou
Voliteľné:
- Solárne panely, ktoré využívajú slnečné svetlo na ohrev úžitkovej vody (a vody bazéna)
- Dostatočne veľký zásobník na uskladnenie ohriatej vody
- Centrálna rekuperácia pre riadené vetranie (vždy čerstvý vzduch, v zime ohriaty, v lete ochladený zemným kvapalinovým výmenníkom, vždy optimálna vlhkosť, filtrovaný peľovými a prašnými filtrami)
- Centrálny vysávač
- Integrovaný inteligentný riadiaci systém (riadenie vykurovania, vetrania, osvetlenia, stmievania, žalúzii, audia, videa ...) so zabezpečovacou ochranou (pohybové a zvukové senzory, senzory dymu, vody, kamerový systém) s aplikáciou pre smartphony
Interiér
- Osvetlenie halogénovými žiarovkami a LED svietidlami
- Keramická dlažba-gres/leštený betón na podlahe pre výborný akumulačný účinok (v zime udržuje teplo v lete chlad)
Záhrada
- Drevená / keramická terasa
- Tienenie terasy modernou markízou a slnečníkom
- Osvetlenie terasy
- Studňa na zavlažovanie záhrady
- Zberač strešnej dažďovej vody na zavlažovanie záhrady
- Zavlažovací systém s rozvodmi v zemi
- Kompostáreň na pokosenú trávu
- Priestor na triedenie odpadu (plast, sklo, papier, komunálny odpad)
- Bazén s ohrevom úžitkovej vody solárnymi panelmi
Parkovanie
- Garáž oddelená tepelno-izolačne oddelená od domu kvôli nežiaducemu prestupu tepla
- Obvodové múry a priečky pórobetónovej tvárnice YTONG minimálnej hrúbky
- Zateplenie obvodových múrov minerálnou vlnou
- Hliníkové okná s dvojsklom
- Temperovanie garáže nizkoteplotným radiátorom
- Diaľkovo ovládaná sekčná brána
- Technické osvetlenie
- Ochrana zabezpečovacím systémom
- Sklad na športové náradie prepojený s garážou
- Spevnená plocha na parkovanie pre hosti