Má zmysel stavať pasívne domy?

{R1}

Nielen prevádzka domu, ale aj výroba stavebných materiálov potrebných na jeho vybudovanie zaťažuje životné prostredie. Téma takzvanej zabudovanej, respektíve sivej energie je pritom zároveň so znižovaním energetickej náročnosti prevádzky budov čoraz frekventovanejšia. Kým v prípade staršej konvenčnej výstavby spotreboval dom viac energie, než bolo potrebné na jeho vznik, až po 80 rokoch svojho života, pri pasívnej výstavbe, ktorá prináša až 10-násobne nižšiu spotrebu energie na vykurovanie, je objem zabudovanej energie výraznejší. Rovnaká situácia nastáva aj v prípade emisií, či už z prevádzky stavby, alebo spojených s výstavbou.

Kým o úspornej prevádzke energeticky pasívnych domov nikto nepochybuje, energetická náročnosť ich výstavby, a teda ich ekologický význam je predmetom diskusií. Táto téma rezonovala aj na medzinárodnej konferencii Pasivní domy 2012 v Brne, kde Ing. Karel Srdečný, Ing. Jitka Klinkerová a Ing. Miroslav Purkert zo spoločnosti EkoWATT, ktorá sa venuje poradenstvu v oblasti energetiky, ekonomiky a životného prostredia, predstavili výsledky svojej štúdie o energetickej a ekologickej náročnosti výstavby a prevádzky pasívneho domu. 

V rámci štúdie hodnotili šesť energeticky pasívnych domov postavených v Českej republike, pričom si všímali tri hlavné parametre, a to energiu zabudovanú do konštrukcie domu, emisie zviazané s výrobou stavebných materiálov (kde výsledky sú vyjadrené ako ekvivalent CO₂ – CO_{2 ekv}., respektíve ekvivalent SO₂ – SO_{2 ekv}.) a emisie z vykurovania. Pasívna výstavba, samozrejme, ovplyvňuje životné prostredie viacerými ďalšími spôsobmi (napríklad produkciou odpadov alebo spotrebou vody), tie však do štúdie zahrnuté neboli. 

Do bilancie zabudovaných emisií a energie započítavali ťažbu surovín, dopravu, spotrebu energie a vody na výrobu stavebných materiálov, produkciu odpadov a ďalšie vplyvy, ktoré sú stanovené pomocou metódy LCA (Life Cycle Assessment). Keďže stavebných materiálov je veľké množstvo a proces LCA je náročný, použili sa hodnoty zo zahraničnej databázy Rakúskeho inštitútu pre biológiu a ekológiu stavieb, z ktorej vychádza aj česká metodika. 

Charakteristika jednotlivých typov domov

1319253

Atrea, s. r. o.

1 Energeticky pasívny rodinný dom Koberovy, Atrea, s. r. o., zastavaná plocha 84 m², podlahová plocha 131 m², obytná plocha 82 m², dispozícia 5 + kk

Ekord

2 Energeticky pasívny rodinný dom Úvaly, Praha-východ, Ekord, zastavaná plocha 321 m², podlahová plocha 268 m², dispozícia 6 + kk

Maky, s. r. o.

3 Energeticky pasívny rodinný dom Litvínovice-Šindlovy Dvory, Maky, s. r. o., zastavaná plocha 83 m², podlahová plocha 146 m², dispozícia 5 + kk 

Eneus s.r.o.

4 Energeticky pasívny rodinný dom Lysá nad Labem, Eneus s. r. o., zastavaná plocha 168 m², podlahová plocha 162 m², dispozícia 7 + 1

K-Kontrol – Czech Pan, s. r. o.

5 Energeticky pasívny rodinný dom Varnsdorf, K-Kontrol – Czech Pan, s. r. o., zastavaná plocha 124 m², podlahová plocha 140 m², dispozícia 5 + 1 

KOP KD, s. r. o.

6 Energeticky pasívny rodinný dom Komorní Dvůr, KOP KD, s. r. o., zastavaná plocha 120 m², podlahová plocha 130 m², dispozícia 4 + 1

Energetická náročnosť stavebných konštrukcií a izolácií

V rámci štúdie autori porovnali viacero typov konštrukcií obvodových stien, ktoré sa v praxi používajú v energeticky pasívnych aj štandardných domoch (pričom stena z tvárnic Porotherm 44 P+D je stenou nepasívneho domu). Práve konštrukciám obvodových stien sa totiž spravidla venuje najväčšia pozornosť, pričom sa často zabúda, že plocha strechy, stropu a podlahy je v rodinnom dome približne rovnako veľká.

Z výsledkov vyplýva, že väčšina konštrukcií bežne používaných pri výstavbe pasívneho domu má zhruba rovnaký obsah zabudovanej energie (Tab. A). Výnimkou sú konštrukcie na báze dreva, ktoré je menej náročné na spotrebu energie pri výrobe a ako prírodný materiál má pri výrobe aj nízku produkciu CO_{2 ekv}.. 

Tab. A  Zviazaná energia a emisie vybraných stavebných konštrukcií

1319251

V porovnaní s tradičnou výstavbou hrá v prípade energeticky pasívnych domov podstatnú úlohu energia a emisie zviazané s väčšou hrúbkou tepelnej izolácie. Ak porovnáme parametre rôznych izolácií pri hrúbke vrstvy s rovnakým tepelnoizolačným účinkom, ukazuje sa, že energeticky najnáročnejším izolantom je polystyrén (EPS), ktorý je asi štyrikrát náročnejší ako izolácia zo sklených vláken a asi osemkrát náročnejší ako izolácia z celulózy (Tab. B). Polystyrén je zároveň izolant, ktorého výroba sa spája s produkciou najväčších emisií, a v rámci skúmaných materiálov preto predstavuje najväčšiu záťaž pre životné prostredie. Ak hľadáte alternatívu, ktorá k nemu bude čo najšetrnejšia, ideálne sú izolácie na prírodnej báze – z celulózy, ovčej vlny a podobne. 

Tab. B  Zviazaná energia a emisie izolácií pri hrúbke, ktorá zodpovedá U = 0,13 W/(m² . K)

1319255

Zabudovaná a prevádzková energia

Pri jednotlivých domoch autorov ďalej zaujímalo, či je energia v nich zabudovaná porovnateľná so spotrebou energie na vykurovanie (Tab. C). Spotrebu energie na ohrev vody a prevádzku domácnosti v rámci štúdie však nezohľadňovali, pretože so stavebnou časťou domu súvisí len veľmi málo. Zabudovanú energiu pritom porovnávali so spotrebou za 30 rokov prevádzky domu, čo je spravidla čas na prvú väčšiu rekonštrukciu. Vo všetkých prípadoch bola táto energia menšia než zabudovaná. 

Tab. C  Zabudovaná a prevádzková energia v jednotlivých domoch

1319257

Najväčší rozdiel zaznamenali v prípade domu od spoločnosti Eneus, s. r. o., (dom číslo 4), kde množstvo zabudovanej energie takmer 2,7-násobne prevyšuje množstvo energie potrebnej na vykurovanie za skúmané obdobie. Takmer identické hodnoty zabudovanej a prevádzkovej energie má dom od spoločnosti KOP KD, s. r. o., (dom číslo 6). 

V prípade jednotlivých stavebných konštrukcií má väčšina z nich nižšiu zabudovanú energiu ako porovnávaná nepasívna stena (Graf D). Výnimkou je plynosilikátová stena so zateplením, ktorá má v rámci hodnotených konštrukcií najvyššiu zabudovanú energiu. 

Graf D  Zabudovaná a prevádzková energia vybraných konštrukcií 

1319247

Energetická návratnosť tepelnej izolácie

Zaujímavým bodom štúdie bolo hľadanie odpovede na otázku, či má hrubšia vrstva tepelnej izolácie opodstatnenie z hľadiska použitej energie. Autori porovnali dve konštrukcie, ktoré sa líšili len hrúbkou tepelnej izolácie. Prvý typ vyhovoval požiadavkám aktuálnej normy a druhý parametrom energeticky pasívneho domu. Hodnotili konštrukciu z plynosilikátových tvárnic a izoláciu z polystyrénu, ktoré patria v aktuálnej stavebnej praxi medzi najpoužívanejšie, pričom polystyrén zároveň predstavuje jeden z energeticky najnáročnejších izolantov (Tab. E). Z výsledkov štúdie vyplýva, že energia spotrebovaná na výrobu polystyrénu sa za 11 rokov vráti na úsporách z vykurovania. V prípade energeticky menej náročných izolácií, napríklad z ovčej vlny, je energetická návratnosť ešte kratšia. 

Tab. E  Energetická návratnosť zateplenia EPS

1319259

Zviazané emisie a emisie z vykurovania

Popri zabudovanej a prevádzkovej energii si autori pri jednotlivých domoch a typoch konštrukcií všímali aj emisie a porovnali zviazané emisie CO_{2 ekv}. a emisie, ktoré vzniknú počas 30 rokov pri vykurovaní elektrinou a zemným plynom. Na základe metodiky sú emisie CO_{2 ekv}. z elektriny asi trikrát vyššie ako zo zemného plynu (Graf F). Z výsledkov vyplynulo, že pri elektrickom vykurovaní sú prevádzkové emisie za 30 rokov vo všetkých prípadoch vyššie ako emisie, ktoré vzniknú pri výrobe stavebného materiálu. Z toho vyplýva, že výber paliva je pre dom z hľadiska emisií dôležitejší ako voľba stavebnej konštrukcie.

Graf F  Zviazané a prevádzkové emisie vybraných stavebných konštrukcií

1319249

Štúdia ďalej ukázala, že zabudované emisie CO_{2 ekv}. predstavujú v prípade domov, ktoré nie sú drevostavbami (domy číslo 2, 3, 4), výrazne väčšiu záťaž životného prostredia ako emisie vyprodukované vykurovaním za 30 rokov (Graf G). 

Graf G  Zviazané a prevádzkové emisie v jednotlivých domoch

1319245

Čo štúdia priniesla?

• Použitie náročnejších stavebných materiálov sa prejavuje väčšou záťažou životného prostredia. Z analyzovaných domov a stavebných konštrukcií je preto ideálnym riešením drevostavba, ktorá je menej náročná na spotrebu energie pri výrobe a súčasne má výrazne nižšie emisie CO_{2 ekv}. ako ostatné domy.

• Štúdia ukázala, že z hľadiska ekológie stavby je výber paliva dôležitejší ako voľba samotnej stavebnej konštrukcie. V rámci rozhodovania, či do domu zvoliť vykurovanie elektrinou, alebo zemným plynom, je v tomto prípade jednoznačne ekologickejšou voľbou zemný plyn.

• Výsledky štúdie jasne hovoria v prospech tepelnej izolácie a jej energetickej návratnosti. Navyše energia, vložená do steny domu vo forme zateplenia sa vráti na úspore prevádzkovej energie za asi 11 rokov, teda približne v tretine času pred prvou veľkou rekonštrukciou. Ak hľadáte náhradu za tradičný polystyrén, ktorá bude šetrná k životnému prostrediu, siahnite napríklad po izolácii z ovčej vlny s nulovými emisiami (hoci v tomto prípade je cenový rozdiel v porovnaní s polystyrénom naozaj markantný, existujú aj lacnejšie varianty prírodných izolantov).