Ekologický pasívny rodinný dom v Stupave

Realizácia pasívneho domu v Stupave vychádzala zo zadania postaviť rodinný dom pre rodinu s dvoma deťmi so samostatnou garsónkou pre hostí a s bezbariérovým prízemím domu. Počítalo sa so státím pre dve autá, garážou a skladom. Investor mal záujem o jednoduchý tvar, použitie ekologických materiálov a malé prevádzkové náklady. V prevažnej miere sa nakoniec na stavbe použili prírodné stavebné materiály, ako sú drevo, celulóza, juta, ľanová izolácia a hlina.

Budova je koncipovaná v energeticky pasívnom štandarde. Má jednoduchý tvar, nie však na úkor vnútornej dispozície. Okná sú orientované prevažne na juh. Vďaka veľmi dobrej izolácii vonkajšieho plášťa sa okná mohli umiestniť aj na východ a západ s použitím adekvátnej tieniacej techniky. Na juhu sú okná chránené ľahkou pergolou, ktorá zabraňuje prehrievaniu v lete, avšak umožňuje maximálne slnečné zisky v zime. Obvodový plášť je navrhnutý ako stojková konštrukcia s izoláciou z nafúkanej celulózy, pričom tepelné mosty sú úplne odstránené alebo minimalizované.

Vonkajšia fasáda je z difúzne otvorených materiálov (drevovláknitých dosiek), vnútorná vzduchotesná rovina sa zabezpečuje OSB doskami s prelepenými spojmi. Na vytvorenie inštalačnej vnútornej vrstvy sa nakoniec zvolili nepálené tehly ukladané na sucho a na kant, kotvené po každom treťom rade drevenou latou k nosnej stojke cez OSB dosku. Výhodou bola rýchla montáž a možnosť osadiť tehly pri základovej doske na drevené podpery, aby sa zabránilo tepelnému mostu. V neposlednom rade sa získala aj veľmi dobrá akumulačná a hygroskopická masa. Stavba sa koncipovala tak, aby sa Blower Door test mohol uskutočniť, kým je ešte vzduchotesná rovina viditeľná a možno ju prekontrolovať. Niektoré detaily drevenej konštrukcie sa riešili atypicky pre ľahšie dosiahnutie vzduchotesnosti počas stavby. Sklady sú nevykurované priestory postavené z neomietaných vápenno-pieskových tehál, garáž je prekrytá extenzívnou zelenou strechou.

Výsledkom úvah o technickej koncepcii bolo osadenie kompaktnej jednotky Aerosmart XLS.	Výsledkom úvah o technickej koncepcii bolo osadenie kompaktnej jednotky Aerosmart XLS.

Názov stavby: Pasívny rodinný dom Miesto: Stupava Autori: Ing. arch. Zuzana Kierulfová, Mgr. art. Bjorn Kierulf Úžitková plocha: 173 m2 Výpočtová merná potreba energie na vykurovanie: 15 kWh/(m2 . rok) Dosiahnutá vzduchotesnosť Blower Door testom: 0,45 1/h Merná spotreba primárnej energie (vrátane spotrebičov): 85 kWh/(m2 . rok) PE Vetranie:  vetracia jednotka Aerosmart XLS Drexel und Weiss, soľankový zemný výmenník tepla Predpokladaná ročná spotreba elektrickej energie na vykurovanie a OPV vrátane núteného vetrania:     2 303 kWh/rok pri vnútornej teplote 20 °C, 2 785 kWh/rok pri vnútornej teplote 23 °C

Technická koncepcia

Úvah bolo veľa a týkali sa asi všetkých možných kombinácií vrátane solárnych systémov alebo peletovej piecky. Zámerom však bolo celý systém zjednodušiť. Prvé rozhodnutie bolo zabudovať SOLE kolektor (uzavretý okruh s nemrznúcou zmesou uložený v zemi ako zemný výmenník) na predhrievanie a predchladenie vonkajšieho vzduchu, čím odpadol bežný zemný kolektor a problémy s jeho prevádzkou (pravidelné čistenie, vznik kondenzátu a pod.). Kombinácia viacerých systémov sa ukázala ako drahá a komplikovaná.

Kompaktná jednotka Aerosmart mohla, naopak, zabezpečiť nielen vykurovanie, ale aj OPV pomocou tepelného čerpadla. Jednotka XLS má vďaka soľanke vyšší výkon (až 2,5 kW) na preklenutie aj najchladnejšieho obdobia bez ďalších vykurovacích telies.

Schéma zapojenia kompaktnej jednotky Aerosmart XLS

Technické parametre kompaktnej jednotky Aerosmart XLS Napájanie: 230 V/50 Hz Max. vzduchový výkon: 230 m3/h Max. príkon ventilátorov: 100 W Max. príkon elektrickej špirály: 2 000 W Príkon tepelného čerpadla: 686 W Tepelný výkon: 2 447 W Účinnosť rekuperácie: 85 %

Zariadenia typu Aerosmart zabezpečujú na jednej strane garanciu najvyššej efektivity systému vykurovania, na druhej strane vyžadujú kritériá pre energeticky pasívne domy, ktoré je nevyhnutné rešpektovať. Aerosmart je kombináciou tepelného čerpadla a vzduchotechnickej jednotky. Hlavný rozdiel je v tepelnom čerpadle, ktoré je prispôsobené na systém voda/voda a vzduch/voda. Soľanka je použitá nielen ako zdroj energie pre tepelné čerpadlo na vykurovanie a prípravu OPV, ale vďaka spojeniu dvoch okruhov vykurovania (teplovodného a vzduchového) má dostatočný vykurovací výkon aj pri menšom množstve vetraného vzduchu, a tak zabraňuje zbytočnému vysušovaniu vzduchu počas zimných mesiacov.

Riešenie s kompaktnou jednotkou Aerosmart bolo prvým na Slovensku. Podľa našich záverov je kompaktná jednotka s tepelným čerpadlom tým najefektívnejším riešením pre dobre navrhnutý pasívny dom.

Izolačný štandard konštrukcií Izolácia podlahy nad terénom: podlahový polystyrén s hrúbkou 250 mm, poter, drevená palubovka – súčiniteľ prechodu tepla U = 0,153 W/(m2 . K) Obvodová stena: vnútorné hlinené omietky aplikované na primurovku z nepálených tehál, stavané na sucho, drevená stojková konštrukcia s izoláciou z fúkanej celulózy v hrúbke 360 mm + drevovláknitá doska s hrúbkou 50 mm, resp. 35 mm – U = 0,088 W/(m2 . K), resp. U = 0,091 W/(m2 . K) Izolácia strechy: drevovláknité dosky s hrúbkou 35 mm – fúkaná celulóza 360 mm + 100 mm izolácie z ľanu – U = 0,081 W/(m2 . K) Okenné konštrukcie: drevené okná Janosik Soft Line 92, izolačné trojsklo 0,59 W/(m2 . K), U okna = 0,85 W/(m2 . K

Technické zariadenia Soľankový zemný výmenník: 270 bm, uložený v troch slučkách v ryhe širokej 80 cm v hĺbkach 2,5, 1,8 a 1,1 m (predimenzované, stačilo by 120 až 180 bm) Vetranie a vykurovanie: Drexel und Weiss Aerosmart XLS s nízkoteplotným rozvodom tepla do podlahového vykurovania v kúpeľniach a 20 m2 nástenného vykurovania OPV: Drexel und Weiss Aerosmart XLS (malé tepelné čerpadlo prepojené so soľankovým okruhom)

(sf)

Redakčne spracované z podkladov Mgr. art. Bjorna Kierulfa a Ing. Vladimíra Šimkovica
Foto a obrázky: archív vydavateľstva, Mgr. art. Bjorn Kierulf, Ing. Vladimír Šimkovic