Přidat na Seznam.cz Přidat na Google News

Skutečné domy, které vyrobí více energie než spotřebují

Nezvyklý experiment s názvem VELUX Model Home 2020 realizuje s odborníky a partnery společnost VELUX. Jde o výstavbu energeticky soběstačných domů v různých místech Evropy, z nichž dva si přiblížíme. VELUX vychází z faktu, že základem života je zdravé prostředí budov pro bydlení, práci, sport, zábavu atp. Aby byly i šetrné k přírodě, čerpají tyto domy energii pro svůj provoz ze slunce.

Villum Kann Rasmussen, zakladatel společnosti VELUX, kdysi řekl, že jeden experiment je lepší než tisíce výpočtů. Jeho moudrá slova jsou stále živá a nacházejí podporu i u učených hlav za zdmi univerzit. Proto na půdě starobylé, přesto moderní kodaňské univerzity byla vloni v říjnu otevřena budova Zelený maják, která slouží studentům Fakulty přírodních věd jako studijní oddělení a zázemí pro spolkový život. Druhý experiment projektu VELUX Model Home 2020 je rodinný dům, který nyní obývá pětičlenná rodina Simonsenových.

Co je to aktivní dům?

Oba domy jsou navrženy jako CO2 neutrální. To znamená, že dům si sám vyrobí primární energii, tzn. energii pro vytápění, letní chlazení, větrání a osvětlení. Děje se tak pomocí fotovoltaických a termických slunečních panelů; energii z nich se říká aktivní solární zisk. Zejména v létě bývají aktivní zisky větší, než dům spotřebuje, a proto přebytečnou elektřinu dům „odloží” dodávkou do rozvodné sítě. A když slunce nestačí dům zásobovat, v noci, v zimě atp., dům odebírá přebytky zpět. Důležité je, že do elektrické sítě dům dodá víc, než sám spotřebuje. Nemusí se tedy kvůli němu pálit plyn, olej ani uhlí (v kotli či v elektrárně), a tím ani nevzniká skleníkový oxid uhličitý CO2. I to je, mimo jiné, aktivní dům. Aktivní dům kryje zčásti i spotřebu domácích, dílenských či zahradních spotřebičů (televize, myčka, sekačka atd.).

Čím se liší aktivní dům od pasivního

Dnešní stavební zvyky v řeči předpisů a norem považují za pasivní dům jen takový, jehož roční spotřeba primární energie je do 15 kWh/m2 za rok. V programu Zelená úsporám stačí jen 20 kWh/m2 za rok. Do toho se ale nepočítají aktivní sluneční zisky, jen tzv. pasivní, tedy sluneční teplo, které v zimě projde dovnitř okny.

To vede k paradoxu: dům s roční spotřebou např. 5 kWh/m2, který z aktivních zisků kryje více než 15 kWh/(m2·rok), nebude klasifikován jako pasivní dům. A neobdrží podporu 250 tis. Kč v programu Zelená úsporám v kategorii novostaveb. Může se jen těšit z jednorázové zelené dotace 55 nebo 80 tis. Kč za termické panely na ohřev vody, resp. na ohřev a podporu vytápění a 75 tis. Kč za tepelné čerpadlo. I když jeho uhlíkové emise jsou 3 krát lepší, než u pasivního domu na úrovni hraniční hodnoty, bude jen nízkoenergetický.

I tak obliba aktivních domů roste. Nabízejí totiž příjemné zdravé aktivní bydlení a menší závislost na dodávkách energie ze sítě.

Větrání a osvětlení

Aktivní domy nesnižují jen provozní náklady a produkci skleníkových plynů. Řeší také dnes diskutované novodobé problémy bydlení. Je dobré si uvědomit, že VELUX patří v Evropě za absolutní špičku v řešení větrání a osvětlení, což má vlastně zakódováno v samotném názvu.

Domy VELUX Model Home 2020 využívají rekuperační směny tepla mezi odcházejícím a přicházejícím vzduchem jen v nezbytné míře, tepelný zisk z rekuperace je většinou nahrazen aktivními zisky. Odměnou je přísun čerstvého vzduchu bez nutnosti čistit a udržovat vzduchotechniku, případně ji zbavovat mikrobů atd. Proudění čerstvého vzduchu se děje na principu komínového efektu. Čerstvý vzduch je přiváděn fasádními okny, ohřátý stoupá a poté je přirozeně odváděn otevřenými střešními okny. Čidla snímající vlhkost vzduchu a obsah oxidu uhličitého vyvolávají otevírání nebo přivírání oken tak, aby byl zajištěn dostatek čerstvého vzduchu pro všechna potřebná místa v závislosti na provozu.

Technika optimální osvětlenosti přirozeným a umělým světlem patří k neméně silným stránkám firmy VELUX. Domy mají promyšlený koncept rozmístění svislých i střešních oken a požadavkům optimálního osvětlení (i již zmíněného větrání) je rovněž přizpůsobena vnitřní dispozice. Kde není možné řešit denní osvětlení okny, např. na chodbách, schodištích ap., je použit světlovod. Úsilí o co nejvyšší využití denního světla rovněž vede k minimalizaci spotřeby elektřiny k osvětlení.

Zelený maják

Zelený maják o podlažní ploše 950 m2 navrhli architekti ze studia Christensen and Co Architects A/S ve spolupráci s inženýrskou firmou COWI. Válcový tvar budovy je výhodný svým nízkým poměrem plochy ochlazovaných obalových konstrukcí vůči vytápěnému objemu.

Přirozený pohyb slunce po obloze ideálně prosvětluje interiér denním světlem. Sklonitá, jižně orientovaná, střecha zajišťuje nejvyšší produkci tepla a elektřiny z termických a fotovoltaických panelů a také proudění čerstvého vzduchu do interiéru střešními okny VELUX. Na slunce reagují inteligentní prvky budovy, jako například předokenní žaluzie. Ty se nastavují automaticky, aby bylo zajištěno optimální osvětlení.

Zelený maják, Kodaň

V budově byla použita izolace z kamenné vlny a akumulační materiály na bázi PCM (Phase Change Materials) s teplotou fázové změny cca 25 °C. Vytápění je z 35 % pokryto solárními kolektory, zbývajících 65 % tepla zajišťuje dálkové vytápění s 35 % využitím energie z obnovitelných zdrojů. Tepelné čerpadlo zvyšuje účinnost dálkového vytápění o 30 %. Energii základního osvětlení úspornými LED svítidly, ventilaci a provoz čerpadel zajišťuje 76 m2 střešních fotovoltaických panelů. Primární spotřeba je 30 kWh/(m2·rok) a naopak, dům vyprodukuje 27 kWh/(m2·rok). Spotřeba běžné kancelářské budovy je okolo 60–80 kWh/(m2·rok). Budova je tedy lepší než ostatní budovy v 1. nízkoenergetické třídě podle standardů EU.

Zelený maják, Kodaň

Dům je postaven z materiálů s nízkou vstupní energií, které jsou pokud možno snadno recyklovatelné a při jejichž výrobě vznikají minimální emise skleníkových a kyselinotvorných plynů. Například zelené fasádní panely Swissfiber jsou kompozitem ze skla a polymeru, jejichž výhodou je nízká hmotnost, pružná poddajnost a malá tloušťka. Proto je hmotnost fasády Zeleného majáku jen 6 tun, což nezatěžuje konstrukci stavby. Použitím obkladů z kamene či keramických závěsných by bylo zatížení fasádou 175 tun.

Investorem bylo dánské Ministerstvo pro vědu, technologie a inovace. Projekt je součástí jeho nové energetické strategie. Soukromý sektor v něm zastoupily mj. společnosti VELUX a VELFAC. Podílelo se i město Kodaň, pro nějž je Zelený maják zdrojem inspirace v plánu stát se do roku 2025 CO2 neutrálním městem.

Dům pro život v Aarhusu

Dům byl vyprojektován ateliérem Aart Architects a má parametry obvyklé rezidenční výstavby v Dánsku. Jeho podlahová plocha v jednom a půl patře je 190 m2. Nízkou spotřebu energie zajišťuje především dynamická obálka domu, která se přizpůsobuje životu obyvatel i proměnám počasí během roku. Aktivní obálka domu dokáže samostatně regulovat, kolik světla a tepla projde okny, a sama se odvětrává, aby uvnitř bylo vždy zdravé prostředí. Dům je maximálně prosluněný, plocha vertikálních a střešních oken odpovídá 40 % podlahové plochy. Všechny místnosti mají okna orientovaná minimálně na dvě světové strany, aby mohly aktivně využívat veškerý potenciál slunce a čerstvého vzduchu. Dům je vybaven automatickým řízením stínění a větrání, napojeným na domovní meteorologickou stanici a vytvářejícím vysokou pobytovou pohodu obyvatel i úspory energie.

Rodinný dům, Aarhus

Hlavní podíl na nízké spotřebě energie má design budovy, tzn. její tvar, orientace vůči světovým stranám, zasazení do terénu a použité materiály. To všechno umožňuje využívat slunečního záření, proudění větru a jiných působení přírody s cílem minimalizovat potřebu energie na vytápění a svícení.

Velmi důležité vlastní aktivní zdroje: energie pro zásobení elektřinou, horkou vodou a vytápění interiérů se získává z fotovoltaických článků, solárních kolektorů a tepelného čerpadla. V zimě (asi po 3 měsíce v roce) je využíván systém řízeného větrání s rekuperací, po zbytek roku je využíváno větrání přirozené. A konečně asi 50 % požadavků na vytápění je kryto pasivními tepelnými zisky oken.

Rodinný dům, Aarhus

Takto hodnotí pocity z bydlení v tomto domě otec rodiny Sverre Simonsen: „Na začátku jsem si myslel, že návrat do našeho starého domu nebude žádný problém. Teď se ale domnívám, že to bude těžší, než si dokážeme představit. I když se těšíme zpátky na naše skvělé sousedy, bude se nám stýskat po světle, o výhledu ani nemluvě.

1 Zpracováno podle podkladů společnosti VELUX
Autor:
Foto: Archiv VELUX