Bydlení s úsporou energie - SOLTAG

Nejnovější iniciativou Evropské komise v oblasti životního prostředí je omezení emisí CO₂, které uvolňují budovy. Nově vydaná směrnice již v některých evropských zemích přispěla k úsporám energie o 25 – 30 % vyšším, než se vyžadovalo dříve. A do roku 2015 by se měla spotřeba energie v EU dále postupně snižovat. To ale také znamená, že bytová výstavba bude muset řešit otázky zásadního významu.

Odpovědí na požadavek energeticky nenáročného a CO₂ neutrálního bydlení budoucnosti se stal projekt SOLTAG, který je výsledkem vzájemné spolupráce urbanistů, architektů a odborníků na energii a denní osvětlení. Jeho vývoj byl financován z výzkumného projektu Demohouse, šestého rámcového programu EU, a podílely se na něm výzkumné ústavy, asociace pro bydlení a výrobní firmy z odvětví bytové výstavby, které se společně zabývají energetickou efektivitou budov.
První vzorový apartmán, který je určen pro demonstraci a výzkumné sledování projektu v reálných podmínkách, byl postaven v roce 2005 v Dánsku. Developerský vzorový projekt SOLTAG vznikl ve spolupráci s VELUX A/S, Nielsen & Rubow arkitekter MAA, Cenegria A/S a Kuben Byfornyelse Danmark.
Základní myšlenkou projektu bylo dosáhnout rovnováhy mezi tepelnými zisky, izolační kapacitou a výměnou vzduchu. SOLTAG dokáže vyrobit energii pro vlastní potřebu a zajistit CO₂ neutrální vytápění. Zdrojem pro vznik energie, která vyrábí vlastní teplo a elektřinu, je sluneční záření, denní světlo a čerstvý vzduch. Je tedy velmi ohleduplný k životnímu prostředí. Využitím sluneční energie a rozšířením aplikace solárních článků můžeme dosáhnout téměř nulové spotřeby topné energie. SOLTAG je tedy prvotřídním kandidátem na trvale udržitelné bydlení budoucnosti, který lidem nabízí optimální podmínky k životu.

SOLTAG je koncipován jako řešení adaptace střechy – jde o bytovou jednotku, kterou lze přistavět na stávající bytové domy s plochou střechou, aniž by bylo nutné napojit ji na současný energetický systém budovy. Principy projektu je možné využít také při novostavbách.
Dům je složen ze dvou základních prefabrikovaných modulů, které se sestaví k sobě. Jeden modul tvoří technické zázemí, kuchyně, koupelna, hala a ložnice. Stěna kuchyně a technického jádra slouží jako příčka mezi místnostmi s vestavěnými jednotkami. V druhém modulu je zabudovaná jídelna a obývací místnost s otevřeným prostorem v podkroví. Průčelí orientované na sever je doplněno venkovní terasou, nejsnadnějším přístupem do domu. Na jižní straně se po celé šířce budovy nachází předsunutý balkon.
Díky otevřené konstrukci sedlové střechy vznikají atraktivní prostorné místnosti. Pod střechou se nachází praktický otevřený prostor loftového typu, podlaží pak nabízí vyvýšená okenní pódia, která lákají ke hře i k odpočinku.
Stavebnicová střecha má svislé drážky, které jsou vhodné pro osazení střešních oken, solárních panelů a solárních článků. Zinkový plech rovněž tvoří svrchní plášť moderního střešního systému pro ohřev vzduchu.

Sedlová střecha se sklonem 45 stupňů umožňuje dobrý přístup slunečního svitu i denního světla do domu. Zasklená plocha domu představuje 28 % celkového povrchu, což je více než standardní podíl běžných zasklených ploch. Používají se energeticky efektivní kombinace materiálů odpovídající poměru zasklených ploch k plochám izolovaným, a to s ohledem jak na architektonický styl, tak i na účinnost denního osvětlení.
K prosvětlení domu jsou použita střešní okna VELUX. Vysoko umístěná střešní okna dosahují až k hřebenu střechy a propouští dovnitř maximum denního světla. Střešní okna umístěná v okolí vnitřních stěn vedou světlo dolů po jejich povrchu, a stěny pak v místnosti fungují jako jedna velká odrazová plocha. Světlo se dostává do místnosti a odráží se do otevřeného podkrovního prostoru i dolů do kuchyně a jídelny. Plochy stěn a podlah jsou provedeny ve světlých barevných odstínech, aby byl odraz světla co nejlepší.
Na severní straně je množství pasivního solárního tepla omezené, a proto jsou zde střešní okna koncipována tak, aby dovnitř přiváděla světlo a zadržovala energii. Severně orientovaná střešní okna umístěná u hřebene střechy jsou mimořádně nízkoenergetická – jsou to okna navržená pro pasivní domy s minimálními tepelnými ztrátami. Tato okna sestávají z vnější zasklívací jednotky a z izolačního okenního dvojskla zasazeného do vnitřních okenních křídel. Okenní křídla jsou hluboko zapuštěná do rámu.
Nízko posazená severní střešní okna jsou opatřena vakuově utěsněnými zasklívacími jednotkami. Tato střešní okna jsou výklopná, a lze je proto použít jako komunikaci mezi venkovní terasou a vnitřní částí domu. V koupelně jsou osazena střešní okna VELUX s bílou polyuretanovou povrchovou úpravou, která nevyžadují žádnou údržbu.

SOLTAG je nezávislý na vnějších systémech vytápění. Samostatné výroby tepla a jeho uchování je dosaženo využitím sluneční energie, která vzniká přirozeným ohřevem oken na jižní straně budovy a díky solárním panelům. Solární panely zajišťují teplo pro ohřev užitkové vody a vody pro podlahové vytápění. Solární články vytvářejí elektřinu potřebnou k provozu čerpadel a ventilátorů.
Kompaktní vestavěná větrací jednotka se systémem rekuperace tepla a mechanický ventilátor přenášejí teplo z „použitého“ odpadního vzduchu na čerstvý vzduch nasávaný zvenku. Do oběhu se tak vrací devadesát procent tepla.
Ve střeše je umístěn integrovaný systém pro ohřev vzduchu. Systém pracuje v kombinaci ohřátého vzduchu a tepelného čerpadla vzduch-voda. Vzduch proudí prostorem mezi panely svrchní střešní krytiny a podkladovými vrstvami a ohřívá se pod povrchem střechy, který je složen ze zinkových materiálů se solárními články. Toto proudění vzduchu má ještě jeden účinek - ochlazování spodní části solárních článků, což udržuje jejich chod na optimální úrovni.
Projektant pasivních domů ing. arch. Mojmír Hudec (Ateliér ELAM, Brno) hodnotí projekt SOLTAG po odborné stránce v následujících odstavcích:
Projekt je vyřešen důsledně v pasivním standartu obvodových konstrukcí s eliminací tepelných mostů. Koeficienty prostupu tepla obvodových konstrukcí jsou u střechy U = 0,10 W/m²K, u stěn U = 0,15 W/m²K. V projektu jsou použita okna se dvěmi typy izolačních skel. Na jižní straně jsou osazena okna se součiniteli U=1,5 W/m²K s g = 0,59 umožňující maximální využití tepelných zisků ze slunečního záření. Na severní straně se nachází okna s vysokou izolační schopností se součiniteli prostupu tepla U=1,0 a 1,2 W/m²K. Současně je účinně řešena ochrana proti letnímu přehřívání pomocí venkovních markýz. Je využito provětrávání v příčném směru a systému přirozené ventilace s využitím komínového efektu s možností letního nočního předchlazení. Předpokladem pro použití řízeného větrání je dobrá vzduchotěsnost pláště, kteráje v projektu domu rovněž vyřešena.

Použitý systém řízeného větrání s rekuperací má vysokou účinnost a nízkou spotřebu energie. Je vybaven ohřevem vzduchu teplovodním výměníkem s akumulační nádrží, na kterou je napojeno tepelné čerpadlo. Toto čerpadlo využívá předehřátý vzduch z dvojitého pláště střechy. Ve střeše jsou umístěny solární teplovodní kolektory, které také předávají teplo do akumulační nádrže. Pro vytápění je použito i podlahové vytápění, které nejlépe využívá tepla z těchto nízkoteplotních zdrojů. Ve střeše jsou dále integrovány fotovoltaické křemíkové články o ploše 3,5 m² o výkonu 0,5 kW s možností rozšíření plochy v budoucnosti až na 14 m², to je na výkon 2,0 kW. Tím tak může nástavba dosáhnout parametrů nulového domu popřípadě může mít až plusovou energetickou bilanci. Aktivní prvky jsou použity ve velkém rozsahu, což umožňuje maximální využití všech zisků.
Díky použitým technologiím je projekt SOLTAG téměř CO₂ neutrální a nezatěžuje ovzduší skleníkovými plyny. Vzhledem k použití řízeného větrání je zaručeno dokonalé vnitřní mikroklima s čistým vzduchem bez alergenů a bez známých problémů s vlhkostí a kondenzací.
Projekt SOLTAG pro svoje mimořádné kvality může být velkým přínosem pro regeneraci panelových domů v České republice.

Více informací o projektu SOLTAG najdete na www.soltag.net