Standard pasivního domu – konkrétní řešení globálního úkolu

Jakých energetických standardů musíme v případě novostaveb a rekonstrukcí dosáhnout, abychom byli „dostatečně dobří“ pro nároky budoucnosti?

Jaké jsou nároky budoucnosti? Sotva ještě existují nějaké pochyby o tom, že budoucí energetický systém musí být trvale udržitelný. Tento pojem působí díky modnímu a nepřesnému používání trochu otřepaně – ale přesto je jasné, že má právě na energetický systém velmi konkrétní a jasný vliv. V závěrečném příspěvku na 6. Konferenci o pasivních domech čteme: „Trvale udržitelná ekonomika budoucnosti je dlouhodobě možná i bez toho, aby vznikaly výrazné škody pro okolí, životní prostředí a budoucí svět“.

Trvale udržitelná úroveň efektivity energie

Spotřeba energie je díky pasivnímu domu tak nízká, že si rodina již nikdy nemusí dělat starosti se stoupajícími cenami energie. Dům je prakticky nezávislý na venkovních zdrojích energie – a díky tomu se dá kompletně zásobovat energií z obnovitelných zdrojů a to po zvolení kompaktního tepelného čerpadla nebo ekologického dodavatele elektrické energie (nebo v případě získávání části energie z větrné elektrárny či vytápění peletami). Regionálně dosažitelné obnovitelné zdroje energie stačí díky nízké spotřebě pasivních domů k tomu, aby dlouhodobě umožnily zásobování všech.

A nejenom to: v pasivních domech neexistují plesnivé zdi, průvan nebo studené nohy. Zato je zde všude v místnostech čerstvý vzduch a menší zatížení vnitřní vlhkostí. Robert Hastings to formuloval na konferenci 8. Konferenci o pasivních domech takto: „Podíl pasivních domů na zatížení životního prostředí se musí optimalizovat, ale jejich podíl na radosti ze života se musí maximalizovat“ [Hastings 2004].

Obr. 8 U dobře utěsněné plochy obálky jsou povrchové teploty na vnitřní straně i v tuhé zimě tak vysoké, že zde nemůže docházet ke vzniku vyšší vlhkosti – a to ani za skříní. Lepší efektivita energie proto současně zvyšuje i kvalitu stavby budovy.

Ze snížení zatížení životního prostředí se budou radovat i stavaři: následky klimatických změn se totiž týkají každého, emise, které působí na změny klimatu jsou v pasivním domě ve srovnání s „normální“ stavbou sníženy o faktor 4 a více. Tyto příspěvky k ochraně životního prostředí jsou o to účinější, čím více stavařů se pro stavbu energeticky úsporné budovy nebo modernizaci stávajících domů rozhodne.

A navíc z toho, že se služby provádí v regionu a že nedochází k importu energetických surovin z nestabilních částí světa profituje i investor. Pokud v současné době stojí pasivní rodinný dům např. v Německu o cca 12 000 EUR „více“ než obvyklá novostavba – pak je to 12 000 EUR, které jsou ze 75 % požadovány jako úhrada řemeslníkům. A také zbylých 25 % pochází většinou z evropského prostoru. To udržuje a vytváří pracovní místa a výrazně zmírňuje dopad ekonomické krize a přispívá k trvale udržitelné stabilizaci, protože poptávka po těchto místech bude stabilní i v budoucnu – dokonce se to „vyplatí“ i ze samotného ekonomického hlediska. Náklady na zmírnění mezinárodního napětí, které společnost ušetří se zde nedají probírat už vůbec.

Ale nestačil by trochu náročnější standard?

„Nízkoenergetický standard je přece také dostatečně dobrý – již tím přece získáme oproti starším stavbám výrazné úspory a tím i menší zatížení životního prostředí“. Ač je to jakkoliv bolestné, tak právě tato výpověď představuje jednu z nějvětších překážek na cestě k trvale udržitelnému rozvoji. To má dva důvody, které jsou zřetelné při pohledu na chronologické rozložení celkové spotřeby energie na vytápění (viz Obrázek 9).

Obr. 9 Dosažitelné úspory energie ve scénaři s maximální rychlostí realizace: nutné úspory ve výši 50 % do roku 2040 se dají dosáhnout pouze za předpokladu nejvyšší efektivity v každém jednotlivém případě. Díky „staré“ technologii nízkoenergetických domů se dá tohoto cíle dosáhnout pouze z poloviny.

Tento scénář s maximální smysluplnou křivkou realizace opatření pro zlepšení efektivity energie v zástavbě byl zvolen vědomě. Maximální realizační křivka vychází z cyklů obnovy stavebních komponentů: každé opatření v budově se dá ekonomicky provést pouze tehdy, pokud bude následovat v přirozeném cyklu obnovy stavebních komponentů. To se dá ilustrovat na příkladu. Dnes ani nikdy jindy v budoucnosti není smysluplné nahrazovat netěsnící okna pouze z důvodu úspory energie, na to jsou prostě základní náklady na výměnu oken příliš vysoké  (více než 270 €/m²; náklady na uspořenou kW by přitom byly o něco vyšší než 0,25 €/kWh). Stavební komponenty se tedy obnovují až tehdy, pokud je jejich nahrazení nebo renovace plánována tak jako tak. Obrázek zobrazuje výsledky dvou různých přístupů:

Použití „normální“ technologie nízkoenergetických domů, která byla uplatněna následujícím způsobem:

• Dosažné součinitele U zdí, stropů, sklepních stropů cca 0,3 W/(m²K) odpovídají izolaci o síle 10 až 15 cm za použití konvenčních izolačních materiálů.
• Použití dnes obvyklých nových oken (U_w = 1,46 W/(m²K).
• Minimální větrání bez rekuperace.
• Technika: kotel nebo dobré tepelné čerpadlo.

Při této strategii je při maximální možné míře realizace možné snížení potřeby tepla do roku 2040 ve výši 25 %. Všechna jednotlivá opatření jsou pro vlastníka budovy ekonomicky proveditelná.

Vysoce efektivní opatření v rámci rekonstrukce byla provedena následujícím způsobem:

• Dosažené součinitele U zdí, stropů, sklepních stropů cca 0,15 W/(m²K) odpovídají izolaci o síle 20 až 30 cm za použití konvenčních izolačních materiálů.
• Použití třívrstvých izolovaných oken (U_w = 0,8 W/(m²K)).
• Montáž větrání s efektivní rekuperací (minimální účinnost 85 %)
• Technika: kotel nebo elektrická tepelná čerpadla, m.j. kompaktní tepelná čerpadla.

Tato strategie umožňuje při maximální smysluplné míře realizace do roku 2040 snížení potřeby tepla ve výši cca 50 % (v celkové zástavbě při zohlednění budov, které v tomto časovém úseku nebyly rekonstruovány). Také u této strategie jsou všechna opatření pro vlastníka budovy ekonomicky proveditelná i když jsou investiční náklady související s energií takřka dvakrát tak vysoké: dvakrát tak vysoké jsou i úspory na energie.

Obr. 10 Rozdíl v úspěšnosti úspor u konkrétního objektu (řadový dům), kdy se použily pouze průměrné komponenty (sanace podle nízkoenergetických standardů) a u rekonstrukce s komponenty pasivního domu. K dlouhodobě udržitelnému řešení může vést pouze poslední případ.[PHPP 2007]

Srovnání obou chronologických řad ukazují jak je důležité dosáhnout při každém jednotlivém opatření nejvyšší ekonomicky obhajitelnou efektivitu energie. Jen tak je totiž možné snížit spotřebu energie v čase, který máme k dispozici na polovinu (srv. také [Vallentin 2008]).

Z časové dynamiky tohoto vývoje vyplývá ještě druhý, mnohem důležitější důvod pro nezbytnou realizaci principu „když už, tak už“. Zase si ho ukážeme na příkladu. Pokud např. u fasády dosáhneme díky izolaci o síle 10 cm (nikoliv nepodstatnou) úsporu energie, tak je tato fasáda na dalších 50 let vyřízena. Tak dlouho totiž musí rekonstrukce vydržet, pokud má být vůbec ekonomicky obhajitelná – obvyklé omítkové fasády tuto životnost mají, jak bylo systematicky dokázáno teprve nedávno. Fasáda pak vykazuje U-hodnotu 0,31 W/(m²K). Pak se v žádném případě nevyplatí tuto fasádu ještě jednou později tepelně izolovat. Fixní náklady takového opatření, které spočívají v postavení lešení a nového nanesení omítky jsou minimálně o 70 €/m² vyšší, takže realizace nikdy nebude smysluplná (náklady na ušetřenou kW by pak byly vyšší než 0,16 €/kWh). Podobně to vypadá i u všech ostatních opatření: provedení pouze průměrného opatření na dosud špatném stavebním komponentu je překážka, která v dohledné době zabraňuje dalším navazujícím opatřením v potenciálu úspor. Systematická analýza těchto souvislostí dokazuje proč má základní princip „když už, tak už“ v případě novostavby a modernizace takový význam.