Zelené budovy vpred

Preč sú roky, keď sa mrhalo energetickými zdrojmi a nikto sa nezamýšľal nad tým, koľko kubíkov plynu minie tento rok na vykurovanie. Dnes je jedným zo základných kritérií, podľa ktorých by sa mal každý budúci stavebník rozhodovať pri projekte na „dom svojich snov“, energetická úspornosť. Nízkoenergetické či pasívne stavby už nie sú novinkou ani u nás a odborníci posúvajú hranice možného čoraz ďalej aj vývojom inovatívnych materiálov a konštrukcií pre tieto druhy stavieb.

 

Obľúbenou konštrukciou pre nízkoenergetické a pasívne stavby sú drevodomy s difúzne otvorenou skladbou. Jej princípom je voľný prestup vlhkosti konštrukciou, ktorá sa dostane zo strany interiéru do konštrukcie a má možnosť na strane exteriéru sa zasa odvetrávať. Ako tepelná izolácia sa pri týchto konštruk-ciách používajú minerálne a drevovláknité materiály, ktoré sa vyznačujú nízkym difúznym odporom, preto je drevo v konštrukcii zabezpečené proti zadržiavaniu vlhkosti a vody. Drevo má veľmi dobré tepelnoizolačné vlastnosti a spolu s izoláciou zabezpečuje vysokú kvalitu stavby. Ideálne pre tieto typy konštrukcie sú prevetrávané drevené fasády. Použitie otvorenej prevetrávanej fasády so škárami medzi jednotlivými obkladovými prvkami vyžaduje použitie špeciálnych paropriepustných fólií, ktoré nebránia odvetraniu vlhkosti z konštrukcie, ale zároveň spoľahlivo ochránia tepelnú izoláciu pred poškodením. Ochranná fólia pod obkladom je totiž po celú dobu životnosti domu vystavená UV žiareniu a dažďu. Preto je treba inštalovať taký materiál, ktorý bude chrániť dlhodobú ekologickú funkčnosť domu a zároveň bude vysoko odolný.

Jedným z argumentov prečo nestavať pasívny dom je, že potrebná hrúbka izolácie priveľmi zvyšuje hrúbky obvodových stien. Dnešné trendy v architektúre rezidenčného bývania však idú presne opačným smerom, ľahké, štíhle konštrukcie, na ktoré máme ale vysoké nároky z hľadiska tepelnoizolačných schopností. Odpoveďou na tento konflikt sú jednoznačne vákuové izolácie.

Väčšina konvenčných tepelných izolácií funguje na princípe zadržovania suchého vzduchu, ktorý je dobrým izolantom, vďaka čomu sa dosahujú vlastnosti viac menej podobné tepelnej vodivosti nehybného vzduchu. Vákuové izolácie dosahujú omnoho lepšie hodnoty vďaka tomu, že z izolačného materiálu je vzduch odsatý. Takéto tepelné izolácie dosahujú súčinitele tepelnej vodivosti na úrovni pätiny až desatiny hodnoty bežných izolácií. Vákuové izolačné panely(VIP) predstavujú vysoko efektívny materiál, ktorý pozostáva z jadra z modifikovanej kyseliny kremičitej, ktorá znižuje prestup tepla vedením (pohybom tuhých telies). Ďalšou súčasťou VIP je vzduchotesný a mechanicky tuhý obal, ktorý umožní trvalé odčerpanie vzduchu a bezporuchovú manipuláciu s panelmi. Výsledkom je tuhá a tenká izolačná platňa s priam zázračnými schopnosťami. Panely VIP sa vyrábajú v rozmeroch stavebných izolačných dosiek, ich hrúbka je malá, od 2 do 8 cm. Manipulácia s nimi je však pomerne náročná, pri najmenšom poškodení vákuum unikne a izolácia stráca svoje účinky. VIP sa nedajú prirezávať ani nijako upravovať, preto musí byť vopred zhotovený plán kladenia, ktorý zohľadňuje tepelné mosty, prierazy a všetky detaily stavby. Vákuové izolácie sú mladou technológiou s veľkou budúcnosťou. Sú šancou a alternatívou pre projektantov a architektov.

Tepelná izolácia obvodového plášťa budovy má rozhodujúci vplyv na spotrebu energie domu. Trendom v budovách dneška je maximálna hrúbka tepelnej izolácie a maximalizácia tepelných ziskov zo slnečného žiarenia. Pri použití moderných stavebných metód a materiálov sa niekedy môže stať, že budovy nemajú dostatok tepelne akumulačného materiálu, a preto sú citlivé voči nepríjemným teplotným výkyvom, spôsobeným slnečným alebo iným žiarením, a musia ich kompenzovať často nákladnými a energeticky náročnými systémami, napr. aktívnym chladením klimatizáciou. Zvlášť vypuklý je tento problém pri budovách, ktoré majú ľahkú nosnú konštrukciu, napr. drevo alebo oceľ. Horúce interiéry v lete sú veľmi dobre známe aj obyvateľom podkrovných bytov alebo loftov.

Pridaním dodatočných tepelne akumulačných plôch, napr. zriadením ťažkých betónových podláh alebo prímurovkou z tepelne akumulačných tehál je možné zvýšiť tepelnú stabilitu v interiéri. Týmto sa však do stavieb, ktoré sa vyznačujú rýchlou výstavbou bez mokrých procesov, čiastočne opäť zavádza mokrý proces. Jedným z inovačných energeticky úsporných prvkov, ktoré pomáhajú tento problém komplexne riešiť, sú PCM materiály (Phase Changing Material) založené na technológii fázovej zmeny. Tepelne akumulačné materiály PCM sú účinným riešením pre ľahké konštrukcie s nízkou zotrvačnosťou. Vyrábajú sa vo forme panelov, sadrokartónov, dosiek atď. Ľahko sa inštalujú za sadrokartónové obklady stien alebo nad stropné dosky. To znamená, že nijako nenarušujú dizajn, nezaťažujú konštrukciu a nepredlžujú dobu stavby ďalšími mokrými procesmi. Ak PCM porovnáme s tradičnými tepelne akumulačnými materiálmi, napr. betónom, môžeme konštatovať, že PCM s malou hrúbkou sa chová porovnateľne ako betón s niekoľko násobnou hrúbkou.

Materiály (voda, parafíny, soľné hydráty), ktoré pri teplotách (v stavebníctve okolo 20 – 25 °C) menia látkové skupenstvo, a tým sú schopné absorbovať a následne vydávať veľké množstvo tepla alebo chladu pri relatívne malých teplotných zmenách.
Tieto materiály sa už desiatky rokov využívajú v rôznych oblastiach (zdravotníctvo, potravinárstvo a iné.).
Na základe ich pomerne vysokej objemovej hmotnosti (okolo 1 600 kg/m3) a mernej tepelnej kapacite majú PCM materiály výrazne lepšie akumulačné vlastnosti ako bežné materiály. Tým sa nielen zvyšuje vnútorný komfort, ale tiež napomáha šetriť energiu.

Samozrejmosťou pri stavbách s nízkou spotrebou energie sú veľké presklené plochy pre maximálne využitie slnečnej energie. Výrobcovia okenných systémov ponúkajú inovácie v podobe automatizovaných okenných a dverových profilov. Prostredníctvom nich budete mať váš dom plný okien a posuvných dverí, takpovediac „na povel“. Pomocou jedného stlačenia tlačidla ich odomknete či uzamknete a v priebehu niekoľkých ďalších sekúnd posuniete alebo vyklopíte.
Nielen komfort je kľúčovým kritériom pri vývoji a výrobe moderných elektricky poháňaných okenných a dverových systémov. Vysoké nároky sú takisto kladené na úspory energie, bezpečnosť a dizajn. Istú nadstavbu potom predstavujú systémy protipožiarnej ochrany, zabezpečenie proti vlámaniu či elektronické vstupné kontrolné systémy. Inovatívne systémy umožňujú aj na diaľku nastaviť, riadiť a synchronizovať ventiláciu, zatienenie a teplotu interiéru s odvetraním, osvetlením a reguláciou kúrenia či klimatizácie. Nie je žiadny problém inteligentné okná naprogramovať napríklad do modulu nočného chladenia pre zaistenie prísunu chladnejšieho vonkajšieho vzduchu do interiéru. Systém stráži vnútornú aj vonkajšiu teplotu a v nadväznosti na nastavené parametre udržuje optimálny stav, ďalej zaisťuje ochranu objektu a umožňuje „komunikáciu“ s majiteľom domu na diaľku.
Na svoje si prídu aj zástancovia rozsiahlych presklených posuvných systémov, ktoré možno, aj napriek ich vysokej hmotnosti, ovládať ľahko, rýchlo a bez námahy jediným kliknutím.

Text: redakcia v spolupráci s firmami
Happy Materials, DEW 21, Schüco
Foto: DuPont Building Innovations,
Fotolia/Oliver Tjaden/DEW21, Schüco