20. 08. 2008
Zdieľať

Zdá sa vám kacírska myšlienka vyslovená nemeckou architektkou Kennedyovou v roku 1992, že jedným z najvýraznejších činov, ktorými môžeme prospieť ekológii, je jednoducho nestavať? Zdá sa vám to prisilná káva? V porovnaní s takýmto radikálnym názorom bude uprednostňovanie výstavby nízkoenergetických domov iba slabým odvarom. Kto si zvolí túto cestu nevyhne sa ani úvahe o využívaní solárnej energie. Jedným z prvých krokov je nájsť spôsob, ako najmúdrejšie nastaviť tvár domu priamej slnečnej energii...



Predpovede Medzinárodnej agentúry pre energiu (IAE) zvestujú, že celoplanetárny dopyt po energii narastie do roku 2030 o viac ako 50 %. Smutnejšie je, že ani tie najoptimistickejšie predpoklady, pri ktorých by mali krajiny dovážajúce energetické suroviny obrátiť pozornosť k využitiu alternatívnych zdrojov, nevylučujú pokračujúcu závislosť od ropy a zemného plynu.

Emisie oxidu uhličitého narastú minimálne o ďalších 30 %, najmä v dôsledku zvýšenia spotreby ropy a zemného plynu v Ázii. Napriek tomu alebo skôr práve preto by bolo vhodné, keby okrem obrovských investícií, na ktoré čaká vývoj technológií na využívanie alternatívnych zdrojov energie, pomohol sebe a možno, s prepáčením, aj svetu každý, kto sa rozhodol pre stavbu domu alebo jeho zásadnú rekonštrukciu.

Dom nie je slnečnica

Nastaviť tvár slnku a cítiť teplo, ktoré sa rozlieva po celom tele… príjemné a užitočné, ale aj pre obyčajného pozemšťana iba do istej miery. Inak to funguje v lete, inak v zime. Slnečnice to majú geneticky naprogramované: točia sa za slnkom, kým nedozrejú. Na to, aby dom dozrel do slnečnej architektúry a nastavil svoje čelo čo najúspešnejšie slnku, potrebuje hneď na začiatku dobrý koncept. Ak sa vydarí, potom sa budú obytné miestnosti kúpať v lúčoch priameho slnečného žiarenia toľko, koľko si žiada ročné obdobie, okolitý terén, orientácia a tvar domu.















Tip: Všetok nábytok a bytové doplnky na jednom mieste


Slncový dom

159496


Slncový dom

159494

V slnečnej architektúre sa s výnimočnou dôkladnosťou využívajú oslnené plochy na južnej a juhozápadnej strane budovy. Pasívny slnečný konštrukčný systém zachytáva slnečnú energiu najmä svojou stavbou – umiestnením prvkov stavebnej konštrukcie.


Celkom jednoduché by to bolo v prípade domčeka na stračej nôžke. Baba Jaga nebola predsa nijaké béčko. Dôsledne pozorovala život v prírode a iste ju očarili spomínané slnečnice (inak by mala jej kúria dve nohy). Chudera kreatívna, však sa aj natrápila s bolesťami krížov, a tak bolo pre ňu pohodlnejšie vyčkávať Ivanušku na priedomí zaliatom slniečkom. Dupnúť si ako oná Jaga a prikázať domčeku, aby sa správnou stranou pritočil k slnku, bude raz možno realitou, ale zatiaľ nám ostáva hľadať najoptimálnejší spôsob, ako pasívne využívať solárnu energiu v realite modernej výstavby súčasnosti. Že pasívne! Neviem kto takto zadefinoval zachytávanie slnečného žiarenia a priamu premenu energie na teplo stavbami, ktoré vhodne naprojektovali a postavili.
Skutočnosť je však taká, že na začiatku musíte predsa len vyvinúť značnú dávku aktivity, aby ste sa prepracovali so svojím domom k pasívnemu využívaniu solárnej energie.






Prečo byť aktívny pri využívaní pasívnej slnečnej energie?





  • ide to v každom zemepisnom pásme,


  • existuje viacero možností, ako ju skladovať,


  • „výroba“ slnečnej energie neprodukuje žiadne emisie,


  • zdroj slnečnej energie je spoľahlivý a s minimálnym negatívnym vplyvom na životné prostredie.




Slncový dom

159515

Ako sa dom zorientoval

Zimu a začiatok jari sprevádza slnečné žiarenie nižšej intenzity, a tak slnečný dom potrebuje nájsť tú najprijateľňejšiu polohu, v ktorej môže vyťažiť maximum slnečného žiarenia. V prípade novostavby nízkoenergetického či pasívneho domu skúsený architekt navrhne primeraný tvar a hmotu stavebného objektu, ktorá bude v súlade s urbanistickou koncepciou prostredia a zohľadní terén i umiestnenie pozemku. Jednoduchšie – iné podmienky vytvára rovina, iné svahovitý terén či dolina, najprijateľnejšie však južný svah, kde možno získať výhodu spádu pozemku.

Neradno zabudnúť na smer prevládajúcich studených vetrov a vzťah k okolitej vegetácii. Na čo sa už sústredia rovnako architekti slnečných domov, ako aj znalci feng-šuej? Na ideálne natočenie vzhľadom na svetové strany. Pasívny slnečný konštrukčný systém nízkoenergetického domu zachytáva slnečnú energiu predovšetkým svojou stavbou: čo najviac oslnenými plochami na svojej južnej a juhozápadnej strane. Najefektívnejším zberačom slnečného žiarenia je južná fasáda. Väčšie odchýlky orientácie domu nepriaznivo ovplyvňujú funkciu celého systému.









Slncový dom

159497


Slncový dom

159498


Energeticky pasívne domy (EPD) využívajú zisky zo slnečného žiarenia najmä cez okná.



Ako hovoria Ing. Naďa Langová, PhD., a doc. Ing. Jozef Víglaský, CSc., vo svojom príspevku Slnečné domy (1), (nájdete na www.tzb-info.cz), prípustná odchýlka od južnej azimutálnej orientácie je približne 22,5° s uprednostnením orientácie na juhojuhozápad. Slnečná orientácia domu, a tým aj využitie jedného z obnoviteľných zdrojov energie, naráža často na nepochopenie úradov a neraz bojuje o svoju opodstatnenosť s požiadavkou na dodržanie uličnej čiary, smeru zástavby alebo hrebeňa strechy. Architekti spolu so stavebníkmi hľadajú potom náhradné riešenia ako kompenzovať rozdielne svetelné podmienky vzhľadom na svetové strany.

V konečnom dôsledku ide o najvyššie zisky z využívania slnečnej energie a minimalizáciu tepelných strát objektu. Solárnu pohodu si dom vytvorí najjednoduchšie, ak južnej strane vystaví svoju zasklenú tvár a chrbát mu bude od severu chrániť celistvejšia fasáda, prípadne jej časť sa zapustí do svahu.

Slnečná architektúra

Na pasívne prvky solárnej architektúry myslia architekti slnečných domov už v počiatočnom návrhu. Pri koncepcii domu je nevyhnutné dbať na zachytávanie tepelnej slnečnej energie počas studených mesiacov a v letnom období zas na bránenie prehrievania interiéru. Tepelnú bilanciu NED môžu vylepšiť jednoduché pasívne prvky: slnečné okná, zimné záhrady, transparentné izolácie, ale v ponuke sú aj hybridné konvektívne systémy (okenné či vzduchové kolektory a tepelnoakumulačné steny).









Slncový dom

159505
Daniel Veselský


Slncový dom

159504


Nadmernému slnečnému žiareniu počas leta zabránia vhodné zastrešenia okien alebo vonkajšie žalúzie.



V minulej i súčasnej architektúre sa z tepelného hľadiska najviac osvedčila jednoduchá dispozícia domu so vstupom z východnej alebo severnej strany. Všetko to bude lepšie fungovať pod podmienkou, že dom sa bude dôsledne riešiť podľa teplotných zón. Zónovanie dispozície solárneho domu bolo síce na výslní koncepcie nízkoenergetických domov prvej a druhej generácie od začiatku sedemdesiatych rokov minulého storočia, ale aj v súčasnosti ho architekti radi využívajú pre väčší psychický a tepelný komfort v dome. (Vďaka zlepšeniu tepelnoizolačných vlastností stavebných konštrukcií už nie je tento spôsob stavania nevyhnutnou podmienkou pre dobre fungujúci nízkoenergetický dom, ale stále platí tendencia preslnenia obytnej časti domu.)

Jedným z poznávacích znakov solárnej architektúry je vonkajší vzhľad domu: vieme, že takmer celkom zasklená strana otvorená slnku smeruje na juh. K tejto fasáde architektonický návrh priraďuje obytné miestnosti. K odvrátenej strane domu, ktorá hľadí na sever iba minimálnym počtom okien najmenších možných rozmerov, vytvorí projekt miesto nárazovej tepelnej zóny, do ktorej navrhne menej vykurované priestory: kúpeľne, WC, chodby, schody, zádverie, komoru, šatník, dielňu alebo sklad.









Slncový dom

159500


Slncový dom

159501


Slnečný dom počas celého roka využíva slnečnú energiu najmä na prípravu teplej vody a tepla na vykurovanie.



Nárazová severná zóna riešená tak, aby sa vďaka tepelnoizolačnými opatreniam a malým podielom okenných otvorov minimalizovali tepelné úniky, chráni svojím umiestnením obytnú časť domu. Od jadrovej zóny ju oddeľuje masívna tepelnoakumulačná stena. Stropy v severnej zóne sú vybudované z masívnej konštrukcie, v jadrovej zóne z ľahkej drevenej konštrukcie. Je to spôsob ako v lete zabrániť extrémnemu prehriatiu priestorov strednej zóny.

Jadrová zóna je otvorená smerom na juh, odkiaľ prijíma tepelné zisky zo slnečného žiarenia, ktoré sa do nej dostávajú z južnej zóny, konštrukčne predsadenej pred objekt. V zimnom období prúdi teplý vzduch do severnej časti domu, v lete naopak – studený vzduch zo severnej časti ochladzuje prehriaty vzduch v obytnej časti.









Slncový dom

159507

Vhodná orientácia pozemku a samotného stavebného objektu je prvým predpokladom pasívneho využívania solárnej energie.

Kompaktný tvar budovy z hľadiska jej tvaru (plocha/obostavaný priestor) a primeraná plocha transparentných stavebných konštrukcií podstatne ovplyvnia výsledný efekt získavania slnečnej energie.



Zimná záhrada tvorí oddelený systém, ktorý v lete odvádza prehriaty vzduch otvorom v hornej časti skleníka. Teplotný rozdiel medzi zónami by nemal prekračovať 5 až 8 °C, v prípade potreby je vhodné zabezpečiť temperovanie vyrovnávacích miestností. Kľúčom k pochopeniu dispozície slnečného domu je princíp sústreďovania miestností s podobnými požiadavkami na tepelnú pohodu do jednotlivých zón.






Zónovanie miestností v solárnom dome:

severná (nárazníková) zóna – vedľajšie priestory s menšou frekvenciou využívania: kúpelňa, záchod, odkladacie a technické priestory, garáže, chodby a schodiská, ktorým stačia aj malé okná;
jadrová (obytná) zóna – najčastejšie používané obytné miestnosti s veľkoplošným zasklením, ktoré zabezpečí dostatočné prehrievanie domu v chladnom období roka;
južná (akumulačná) zóna – zimná záhrada, ktorá je pričlenená k obytnej (strednej) zóne vytvára tepelný zásobník.




Okienka, okná a zasklené plochy

Okná a zasklené plochy slnečného domu osadené na južnej fasáde sú navrhnuté tak, aby aj v zimných mesiacoch, keď je miera oslnenia nižšia, dosahovali čo najvyššie tepelné zisky. Zasklievanie veľkých plôch umožnili nové stavebné materiály s možnosťou úspory energie bez toho, aby sa znížila optická priepustnosť skla. Zasklieva sa izolačnými dvojsklami alebo trojsklami. Do rámov sa osadia tri sklenené tabule vo vzdialenosti približne 12 mm. Verzia s postriebreným stredným sklom priamo zabezpečí ochranu proti nadmernému prieniku slnečného žiarenia, ale aj tepelným stratám.









Slncový dom

159506

„V našich projektoch radi navrhujeme rozsiahle zasklenia z južnej strany domu. Obývacie priestory sa snažíme prepojovať so záhradou z južnej a západnej strany domu. Dom sa otvára k slnku, otvára sa do záhrady, k relaxácii.

Schopnosť akumulovať v zimnom období teplo cez sklenené plochy sa môže skrývať v celoplošnej betónovej podlahe (liata betónová stierka, betónová mazanina) alebo v murovaných stenách. Aby sa v lete dom neprehrieval, navrhujeme hliníkové protislnečné žalúzie, ktoré možno regulovať naklápaním a uzatváraním, ako aj striešky (markízy), zväčša ako súčasti domu.“ (arch. Kamil Mrva, RD Kopřivnice 2005, 2006)



Dôležitá pre akumulačnú schopnosť systému solárneho domu je aj primeraná veľkosť okien. Ich plocha by nemala presiahnuť štvrtinu podlahovej plochy osvetleného interiéru a tiež štvrtinu plochy vonkajších stien. Minimum spotreby energie na vykurovanie v prípade južnej orientácie okien možno dosiahnuť pri 30 až 45 % ich plochy z plochy obvodovej steny. Veľké okná sa kombinujú s tieniacimi prvkami, aby v lete zabraňovali nadmernému ožiareniu slnkom.

Zatienenie okien a zasklených plôch sa stáva výrazným architektonickým prvkom. Tieniaca technika neslúži iba v letných horúčavách, ale aj počas chladných nocí, keď pomáha chrániť dom proti únikom tepla. Zimná záhrada umiestnená na východnej alebo západnej strane fasády môže fungovať ako nevykurovaný slnečný kolektor a dodatočná izolačná vrstva v prípade, že nie je celoročne obývateľná. Takýmto umiestnením zimnej záhrady ostane južná fasáda voľná pre okná a pritom sa zachová zásobovanie miestností teplým predhriatym vzduchom zo zimnej záhrady do ostatných častí domu.

Zasklená lodžia alebo balkón sú vlastne malou zimnou záhradou bytu: dodatočne izolujú, vyhrievajú zasklený priestor a predhrievajú vzduch. Zimné záhrady a zasklené fasády sú súčasťou modernej architektúry a významne sa podieľajú na jej konečnom vzhľade.









Slncový dom

159509


Slncový dom

159508


Dom s priamym využitím slnečnej energie, tzv. Sokratov dom – pozdĺžny rez a pôdorys
1 – letné Slnko, 2 – zimné Slnko, 3 – terasa (ochranná zóna z juhu), 4 – obytný priestor, 5 – skladovací priestor (tepelná ochranná zóna zo severu)
Dispozičné riešenie tohto domu vychádza z lichobežníkového tvaru rezu aj pôdorysu. Južná fasáda, najrozmernejšia, je postavená ako vyvýšená tak, aby pultová strecha umožňovala slnečným lúčom v zimnom období dostať sa čo najhlbšie do interiéru. Strecha je riešená tak, aby v lete tienila a bránila nadmernému prehrievaniu vnútorných priestorov. Pri severnej stene, ktorá je ako nárazová tepelná zóna, je skladovací priestor
(Ing. Naďa Langová, PhD., doc. Ing. Jozef Víglaský, CSc., Slnečné domy (1),
www.tzb-info.cz).




Záver

Solárna architektúra môže prispieť až k 15-percentným úsporám energie potrebnej na vykurovanie budov. Podiel slnečnej energie, ktorá je nevyčerpateľným zdrojom, ešte pred dvoma rokmi nepresiahol pri vykurovaní 0,6 %. Pri jej využívaní sa zvažuje intenzita slnečného žiarenia a počet hodín jeho svitu.

Klimatické podmienky u nás sú podobné tým v Rakúsku, kde je výstavba slnečných domov rozšírená a štátom výrazne podporovaná. Stavby, ktoré sa navrhujú na optimálne zachytenie a využívanie slnečnej energie, sú vo svete tak rozšírené, že sa podpísali pod vznik architektonického štýlu – slnečnej architektúry.


Článok bol uverejnený v časopise Môj dom 07/2008

Kategória: Stavba a rekonštrukcia
Tagy: alternatívne zdroje pasívny dom solárna architektúra úspora energie
Zdieľať článok

Diskusia