Aktivní dům Sunlighthouse (Sluneční dům) v Rakousku

V obci Bartberg v blízkosti jezera Wienerwaldsee západně od Vídně byl otevřen Sluneční dům (Sunlighthouse), v pořadí třetí stavba v rámci projektu VELUX Model Home 2020 postavená na principu aktivního domu. Sluneční dům nabízí zdravé vnitřní prostředí a uživatelský komfort, je energeticky efektivní a ohleduplný k životnímu prostředí.

Aktivní domy ztělesňují myšlenku, že v centru naší pozornosti je člověk. Základem pro jeho život je zdravé vnitřní prostředí a co možná nejvyšší komfort. Celoevropsky tuto myšlenku prosazuje společnost VELUX, opírajíc se přitom o tři principy výstavby:

1) Minimální spotřeba primární energie (a tedy i minimální produkce CO2). Energetická potřeba domu je kryta hlavně z obnovitelných zdrojů, z nich si dům vyrobí víc energie, než spotřebuje. K letnímu chlazení není třeba žádné energie.

2) Příjemné vnitřní prostředí, tzn. stále čerstvý vzduch, celoročně příjemná vnitřní teplota a vysoký podíl denního světla. Jsou používány takové stavební materiály, které neobsahující žádné škodliviny.

3) Domy jsou přizpůsobeny klimatu a místní situaci. Důležitá je orientace stavby vůči slunci a plynulý přechod mezi vnitřním a vnějším prostředím.

Model Home 2020

Projekt zahrnuje šest experimentálních domů, každý musí ctít různé klimatické, kulturní a architektonické podmínky daného místa. Provoz domů je podrobně monitorován a vyhodnocován. Dánské stavby – rodinný Dům pro život (Home for Life) v Aarhusu a veřejná budova Zelený maják (Green Lighthouse) univerzity v Kodani – jsou již dokončeny a předány uživatelům. Experimentální stavby v Rakousku a Německu již stojí a čekají na své obyvatele, experimenty ve Velké Británii a Francii budou následovat do konce roku 2011.

Sluneční dům

Porota vedená profesorem architektem Walterem Unterrainerem, zakládajícím členem skupiny Vorarlberští architekti (Vorarlberger Baukünstler) a profesorem Fakulty architektury v dánském Aarhusu posuzovala 9 projektů přihlášených do architektonické soutěže na stavbu v Bartbergu. Nejen ji, ale i investora nakonec nejvíce zaujal architekt Mag. arch. Juri Troy ze studia HEIN-TROY ARCHITEKTI návrhem Sluneční dům (Sunlighthouse). V říjnu 2009 obdržela kancelář HEIN-TROY ARCHITEKTI ocenění Energy Globe Award Vorarlberg, které potvrzuje jejich dovednosti v energeticky úsporném stavění.

Sluneční dům představuje interdisciplinární úlohu, na níž se po vědecké stránce – od fáze návrhu až po závěrečný monitoring – podílejí univerzita Donau-Universität Krems, Katedra pro výstavbu a životní prostředí a Rakouský institut pro stavební biologii a ekologii IBO. Veškeré výpočty a vyhodnocení energetické bilance a denní osvětlenosti, dále ekologické posouzení materiálů i zařízení budovy a kompenzace CO2 pocházejí z univerzity v Kremži a z institutu IBO.

Řešení na míru

Pozemek je sice atraktivní díky umístění v zeleni a výhledu na jezero Wienerwaldsee, neumožňuje ale přesnou orientaci k jihu. Řešitelé se rozhodli pro atrium po celé výšce domu na jihozápadní straně, což umožnilo umístit na tuto stranu víc oken. Stavba vytváří hodnotný venkovní prostor, zlepšuje výhled a zvyšuje kvalitu osvětlení. Množství a různorodost prostupů světla podtrhují ambiciózní styl stavby, který – přes minimalistický vnější vzhled – přesvědčuje svým inteligentním řešením. Dokazuje, že je možné stavět CO2 neutrálně i přes jen částečné splnění ideálních podmínek.

Sluneční dům vyrobí za 30 let tolik energie z fotovoltaických a termických panelů, kolik primární energie (a odpovídajících emisí CO2) bylo do téhož okamžiku spotřebováno jeho výstavbou a provozem.

Tab 1: Energetická bilance
Spotřeba energieročně na m2celková roční spotřeba v kWh
Teplo pro vytápění26,7 kWh/m2/a7 249 kWh/a
Teplá voda10,0 kWh/m2/a2 716 kWh/a
Ztráty vytápěcí techniky5,5 kWh/m2/a1 495 kWh/a
Energie pro domácnost9,2 kWh/m2/a2 500 kWh/a
Energie pro technologie domu2,5 kWh/m2/a679 kWh/a
Celková spotřeba energie53,9 kWh/m2/a14 639 kWh/a
 
Výroba energieročně na m2celková roční spotřeba v kWh
Fotovoltaika22,5 kWh/m2/a6 100 kWh/a
Solární kolektory7,4 kWh/m2/a2 000 kWh/a
Tepelné čerpadlo38,5 kWh/m2/a10 465 kWh/a
Celková spotřeba energie68,4 kWh/m2/a18 565 kWh/a
Přebytek14,5 kWh/m2/a3 926 kWh/a

Vysoko umístěnými střešními okny proniká denní světlo i hluboko do interiéru. Ostatní okenní otvory a prosklené plochy jsou rozmístěny tak, aby umožňovaly výhledy do okolí resp. do atria a navíc maximalizovaly pasivní solární zisky. Vnitřní i venkovní stínění oken propouští i ve stažené poloze dostatek denního světla. Prosklená plocha v domě odpovídá 42 % podlahové plochy. Optimální množství denního světla v obou patrech domu snižuje potřebu elektřiny pro umělé osvětlení.

Minimální potřebu tepla pro vytápění zajišťuje tepelné čerpadlo, elektřinu vyrábějí střešní fotovoltaické panely, ohřev teplé užitkové vody obstarají solární kolektory.

Sluneční dům může nyní navštívit laická i odborná veřejnost, později bude prodán. Dům pak bude i nadále sledován, aby bylo možné posoudit, jak se novým obyvatelům osvědčí během skutečného užívání.

Materiály

Nosná příhradová konstrukce horních podlaží je vyrobena z místního dřeva a izolována celulózou. Rostlé dřevo je hlavním nosným, konstrukčním i pohledovým materiálem stěn i stropů/podlah. Sklep a základy byly postaveny z ekobetonu SLAGSTAR, druhotné suroviny vyráběné bez procesu hoření, který je velmi náročný z hlediska energie a emisí CO2.

Ochrana před přehříváním v létě

Venkovní markýzy u vertikálních i střešních oken umožňují redukovat vstup slunečního záření a zároveň dávají dostatek denního světla v místnostech. Lehká stavební technologie s využitím velkého množství rostlého dřeva poskytuje maximum akumulační hmoty: za dřevěným obkladem je dvojité obložení ze sádrokartonových desek, rovněž dřevěná podlaha a stropy jsou využity k akumulaci. V kombinaci s řízeným větráním okny na základě hodnot naměřených senzory, využitím komínového efektu a ochlazováním v noci by ani jediný den v roce neměla teplota překročit hranici příjemných 26 °C. Dodatečně je možné podle potřeby regulovat množství světla vnitřní roletou.

Dosavadní poznatky

S dnes dostupnými materiály a technologiemi lze stavět tzv. CO2 neutrálně a současně zachovat maximální komfort bydlení. Pokud se zlepší technologie fotovoltaiky, bude energeticky šetrná výstavba ještě snazší. Konečný výsledek nezávisí na vlastnostech výrobků, ale hlavně na inteligentním plánování, pečlivém výběru materiálů a dokonalém sladění jednotlivých prvků.

Jak se liší aktivní dům od pasivního

Společnost VELUX uvádí přednost, že aktivní dům umožňuje aktivní a svobodnější chování jeho obyvatel a větší splynutí s okolním prostředím a přírodou. To vše bez nutnosti uzavírat se a striktně se podřizovat provozním požadavkům v pasivních domech.

Od 31. května 2010 platí nová směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov (tzv. EPBD 2). Jejím cílem je do roku 2020 „přimět” členské státy EU, aby všechny budovy stavěné od tohoto roku měly téměř nulovou spotřebu energie na vytápění, tzn. aby to byly nejhůře pasivní domy se spotřebou od 0 do 20 kWh/(m2a) tepla na vytápění (bez pasivních zisků).

Sluneční dům, jak ukazuje vlevo uvedená tabulka, má celoroční spotřebu tepla na vytápění 26,7 kWh/(m2a) a směrnici EPDB neplní. Jenže na rozdíl od domů, které směrnici EPDB plní, je jeho produkce CO2 nulová či dokonce záporná. Nejenže si vyrobí energii na vytápění, ale i na celý provoz domu a ještě poskytne přebytky do sítě, takže elektrárna ušetří fosilní (primární) zdroj. Naopak pasivní dům (např. podle programu Zelená úsporám) může ročně na provoz spotřebovat až 60 kWh/(m2a)!

O tom, je-li vůbec nutné vždy stůj co stůj srazit spotřebu tepla v budovách k nule, se vede diskuze. Koncern VELUX, jako jedna z mála velkých firem, dokazuje na reálných stavbách, že domy si mohou vyrábět dostatek energie bez emisí CO2 ze slunce a s její pomocí nejen vytápět, ale krýt i další energetické potřeby zajišťující zdravé, komfortní bydlení při větším splynutí s okolní přírodou.

Závěrem citujme Davida Brože, generálního ředitele VELUX Česká republika, s.r.o.: „Cílem budoucího stavění je výrazné snížení energetické spotřeby a pokrytí zbývající potřeby energie z obnovitelných zdrojů. To je cílem společnosti VELUX, která je jedním z vizionářů konceptu zdravého, ekologicky šetrného a komfortního bydlení 21. století. Důkazem je projekt VELUX Model Home 2020, který jsme představili v roce 2008 a který zahrnuje i Sluneční dům v Rakousku.

1 Autor čerpal z vlastních poznatků z návštěvy Slunečního domu a z podkladů spol. VELUX Česká republika
Autor:
Foto: Archiv VELUX a redakce