Zkušenosti z rekonstrukce domu

Při výstavbě nízkoenergetického domu je třeba klást velkou pozornost vedle izolací zejména návrhu systému vytápění a větrání. Dříve přirozené »větrání« komínem a netěsnými okny a u starších lidí zvyk otevírat okna, to vše je nyní potlačeno a tím pádem pobytové mikroklima v bytech zhoršeno. Dnes ovšem existují zařízení, která toto dokáží řešit.

Před dvěma lety jsme byli postaveni před nelehký úkol. Přestavbu 75 let starého rodinného domu a ihned. Vzhledem k věku babičky, která se nemohla o rodinný dům starat, jsme museli provést rekonstrukci v co nejkratším čase, abychom se mohli co nejdříve přestěhovat.

Rozhodl jsem se nashromáždit co nejvíce informací ještě před zahájením stavby, nejlépe před tím, než zadám plány architektovi. Jako bývalý vývojový pracovník vím, že dobré zadání je z poloviny vyřešení úkolu.

Povoláním jsem sice strojař - 25 let konstruktér ve vývoji v oboru chladicí techniky, ale protože bratr studoval stavebnictví, tak jsem přitom soustavně procházel literaturu o stavění a bydlení. Jelikož jsem četl v poslední době i literaturu o nízkoenergetických objektech, a různé přílohy v časopisech a denících , ve kterých se objevují nejnovější trendy, dovolil jsem si definovat zadání formy rekonstrukce. A to buď jako co nejlevnější a bydlet za každou cenu nebo stavět pro budoucnost s tím, že sice některé věci nebudou realizovány hned, ale bude vše nejvíce připraveno pro pozdější realizaci.

Chtěl jsem se v každém případě vyvarovat chyb, kterých se dopustili již mnozí před námi, kteří chtěli »ušetřit«. Mým cílem bylo připravit dům s využitím v současné době »nejnovějších« technologií. Důležitost jsem kladl na komplexní řešení. Tedy pamatovat dopředu na další vylepšení v době, až budou k dispozici i další finance na dokončení. A vyhnout se zbytečným dodatečným úpravám, které komplikují užívání domu a nevyhazovat zbytečně peníze oknem. Je lepší všechno vyřešit předem na papíře, než potom na stavbě, i když pro úpravy vedoucí k úspoře energií není nikdy pozdě, ať už jde o rozestavěný nebo hotový objekt. Je však důležité snažit se udělat již dnes něco pro úspory na vytápění, protože ceny energií v budoucnosti ještě porostou.

Lze bydlet levněji a zdravěji? A CO PRO TO UDĚLAT?

Snažil jsem se dodržet NĚKOLIK ZÁKLADNÍCH RAD, které vyplývají ze současných poznatků. Hlavně postavit s minimálními nároky na vytápění, to znamená řádně rozvrhnout obydlí tak, aby ztráty tepla byly co nejnižší a naopak zisky co nejvyšší.

Dbát na to, aby dům nebyl příliš členitý. Vzhledem k tomu, že při rekonstrukci bylo ale nutno respektovat začlenění v původní zástavbě i stávající orientaci - vyšel rekonstruovaný dům oproti představě členitější.

Optimalizovat vnitřní rozvržení zón vzhledem k tepelnému zatížení. Zajistit, aby sítě a rozvody byly co nejkratší. To platí zejména i ve spojení s větráním a vytápěním, kde jsou náklady o něco větší.

Důležité je minimalizovat únik tepla, tzn. použít kompletně zateplené obvodové konstrukce - tedy postavit tzv. dům »v kožichu«. Minimalizovat ztráty tepla infiltrací netěsnými obvodovými prvky, okny i dveřmi a větráním. Tedy použít okenní výplně s »minimálním« součinitelem prostupu, protože okna jsou zdrojem největšího úniku tepla v zimě.

Vzhledem k nutnosti větrání objektu zajistit ekonomické větrání - tj. větrání s rekuperací. Pro výstavbu nízkoenergetického domu je nutno použít zejména:

• vhodnou konstrukci na obvodové zdivo bez tepelných mostů (např. »zateplené« překlady);
• zdicí materiály s vysokým tepelným odporem a »nízkou« cenou (to není cihlové zdivo);
• nejen izolace obvodového zdiva, stropů, podlah a podkroví, zvláště pak se střešními okny, ale, na což se zapomíná, tepelnou izolaci nadzemní i podzemní části základového zdiva,
• řádně konstrukčně navržené, ale hlavně řádně provedené izolace a parotěsné zábrany střešního pláště;
• těsná neotvíravá okna nebo křídla s dvojím těsněním a hlavně dvojskla s nízkým přestupním součinitelem tepla případně velkou odrazivostí tepelného záření;
• žaluzie vnitřní či vnější;
• v budoucnu využití tepelného čerpadla pro vytápění a přípravu TUV;
• ekonomické větrání - tj. větrání s rekuperací.

Z výše uvedených zásad vznikla studie nízkoenergetického domu.

Když jsem uvažoval o způsobu provedení, zadal jsem architektovi návrh se svými podmínkami. Zjistil jsem ale, že většina architektů se bohužel zaměřuje pouze na »estetické« a prostorové řešení a opomíjí funkční řešení ve vztahu k pobytové pohodě, vytápění a přípravy TUV, větrání. Proto jsou pak tyto části řešeny v samostatném projektu bez vzájemných návazností (mnohde není architekty řešeno vůbec). Přitom spojením těchto soustav již v předprojektové přípravě se dá hodně ušetřit.

Jelikož řešení architekta z mého zadání nevycházelo, rozhodl jsem se raději vyřešit zadání vlastními silami. Jak se mi to povedlo je na posouzení nezaujatých. Dle svých požadavků jsem proto nechal vypracovat projektantovi projekt pouze pro stavební povolení. Nebyly však dodrženy požadavky na tepelný odpor. Protáhl se i termín, a tím i začátek stavby.

Vlastní rekonstrukce rodinného domu

Špatná situace byla s výběrem firem. Zjistil jsem, že ačkoliv strojař, znám většinou stavební technologie lépe, než-li »stavaři«. Bohužel většina takzvaných odborníků neznala nebo nepoužívala materiály a technologie, které jsem chtěl uplatnit. Proto prováděcí projekty jednotlivých profesí jsem předělával při rekonstrukci, protože nesplňovaly mé požadavky, nebo jsem je dělal po zkušenostech s některými projektanty nakonec sám. Někteří, když zjistili, že moje požadavky převyšují jejich možnosti, mi alespoň poskytli konzultaci, při níž jsem třeba našel další inspiraci. Když jsem se seznámil s Ing. Šálou, začaly mít moje představy o provedení jasnější kontury a přesvědčil jsem se o správnosti svého postupu.

Zvolená koncepce byla správná, nemuselo dojít k předělávkám.

Například cihelné zdivo navržené projektantem bylo provedeno pro lepší tepelný odpor z pórobetonových tvárnic. Nad nevytápěným prostorem byl proveden strop místo hurdis s polystyrenovým bedněním. Chtěl jsem se vyhnout riziku vzniku plísní na tepelných mostech, které bylo v původním objektu. Proto byly např. provedeny izolované ocelové překlady, vnitřní izolace okenních ostění, izolace vnějšího pláště s 10 cm polystyrenu, tepelná izolace základů atd.

O smyslu provedených úprav svědčí to, že v původním objektu s jednou bytovou jednotkou byl počítán topný výkon 16 kW, v rekonstruovaném objektu, s přístavbou se dvěma bytovými jednotkami, je výpočtový výkon pouze 9,5 kW.

Byl jsem si vědom, že v takto postaveném, a tím utěsněném obydlí by nebylo nejzdravěji. Třeba vlhkost v podkroví by mohla způsobit v případě nesprávně provedených parozábran i hnilobu střešní konstrukce.

Proto jsem věnoval této problematice velkou pozornost. Že obava byla na místě, jsem se přesvědčil při montáži sádrokartonu. Přestože jsem se byl podívat před sepsáním smlouvy na práci firmy, zjistil jsem teprve na stavbě, že firma nepostupovala podle projektu, protože nezná technologii. Ačkoliv v každém prospektu firmy, která dodává izolační systémy, jsou příklady použití, firma tyto věci neznala. Nepřekrytím pozednice izolací vznikaly tepelné mosty, neměla ponětí o správném provádění parozábrany. Použitím fólie nevhodné pro střešní systém, neutěsněním profilů na stěnách vznikala neutěsněná místa. Firma se hájila tím, že všechny firmy takto pracují, i s těmito materiály (jsou levnější). U konkurence jsem se přesvědčil, že měla pravdu. Protože jsem trval na provedení a materiálech jak bylo ve smlouvě, práce byly zastaveny a po dovezení originálního materiálu nakonec prováděné »dle příručky«. Že firma »prodělala«? Kromě elektrikářů, vzduchotechniků, topenářů a podlahářů nebylo možné mluvit o »kvalitě«. Např. ani při provádění tepelné izolace zdiva neznali pracovníci technologii, přestože »byli na školení«.

Měl jsem ohromnou výhodu oproti jiným stavebníkům, jelikož jsem po celou dobu byl na stavbě přítomen, prováděl jsem si technický a stavební dozor sám. Tím se mi podařilo zabránit mnoha předělávkám. Během stavby se naopak díky tomu oproti plánu zřídila v hale nad podestou jedna místnůstka, která slouží nyní jako pracovna. Oproti plánu jsem předělal po dohodě s projektantem a městským architektem i krov (bez kleštin), čímž vznikl další prostor na hraní a pro ložnici dětí.

Nucené větrání jako nutnost nebo komfort?

Jak již bylo řečeno, bylo nutné pro zdravé bydlení zajistit tedy i řádné větrání. Příkladů neřešeného větrání je stále bohužel dostatek. Viz např. Technická knihovna v Liberci, nebo rekonstrukce starších bytových jednotek a nástavby panelových domů, výměna starých oken v bytové zástavbě za nová těsná, »vily« s bazény uvnitř objektu bez odvlhčování atd. Takto vznikají problémy zdravotní - větší výskyt nemocnosti obecně, kašlem počínaje, tvorba plísní v bytech atd. Technické problémy se mohou projevit později - narušené dřevěné vnitřní i střešní konstrukce atp.

V každém případě je nutné odvádět z bytového prostoru zplodiny z vaření, pachy a vlhkost z kuchyně, z koupelny a WC a vodu uvolňovanou z oblíbených kytiček (uvědomujete si kolik vody denně použijete na zalévání?). Pro pocit pohody musíme v objektu s těsnými okny větrat a odvádět vlhkost i z obývaných místností. Zvláště pak tam, kde je celodenní pobyt osob (malé děti, důchodci). O nutnosti řešit větrání nebylo pochyb. Vzniklo dilema. Buďto řešit klasické větrání odsáváním a přívodem čerstvého vzduchu, nebo jako »komfortní« větrání. Použít větrání kuchyně, WC a koupelny jenom odsáváním, jak bylo navrhováno v projektu, je naprosto nehospodárné.

Abychom nepřicházeli o teplo, které jsme ušetřili zateplením, je nutno větrat »ekonomicky« – touto možností je nucené větrání s rekuperací (zpětným získáním cca 75 %) tepla. Výhodou nuceného větrání je i snížení hlučnosti, prašnosti (zavřená okna) i pohyb čerstvého vzduchu v prostoru. Jen za cenu elektřiny pro pohon ventilátorů. Navíc jenom oproti těm, které by zajišťovaly odsávání.

Jelikož jsem měl kontakt na západního výrobce na zařízení pro vícezónový ohřev, (vyobrazené cca před čtyřmi lety v tuzemském časopisu o bydlení) chtěl jsem jej využít. Výrobce však na moji poptávku nereagoval. Dilema jak větrat, topit a neprovětrat nakonec vyřešilo jednání s tuzemským výrobcem - firmou ATREA. Ing. Morávek nám nabídl nový obdobný výrobek pro dvouzónové cirkulační teplovzdušné vytápění a komfortní větrání s rekuperací tepla.

Vytápění

Vzhledem k mé profesi bylo předem jasné o způsobu vytápění objektu - že vytápění v budoucnosti (nyní nezbývají finance) bude zajišťovat tepelné čerpadlo. Bylo však nutno učinit závažné rozhodnutí, jakým způsobem bude teplo předáváno. Protože pro vytápění tepelným čerpadlem je výhodné použití nízkoteplotní soustavy, tj. podlahové a velkoplošné stěnové, nebo teplovzdušné vytápění. Tedy rozhodnout zdali zvolit »klasiku« - teplovodní radiátory, nebo podlahové vytápění, nebo teplovzdušné ať čisté nebo i podlahové. Když jsem však spočítal, jaké množství vzduchu bych musel rozvádět, a jaké by musely být rozměry rozvodů, došel jsem po dlouhých úvahách se svým synem k závěru: snažit se minimalizovat rozvody na optimální rozměry.

Protože z důvodu izolací a přestavby se u některých částí musely předělávat podlahy, zvolil jsem vzhledem k ekonomickému provozu budoucího tepelného čerpadla podlahové vytápění s výpočtovou teplotou vody pouhých 36 °C(max 40 °C), s rel. nízkou povrchovou teplotou podlahy. Jelikož se tepelné ztráty rekonstruovaného objektu oproti starému - i přesto že došlo ke zvýšení obestavěného prostoru - podstatně snížily, nebyl problém s instalací. V původním objektu s jednou bytovou jednotkou byl instalován kotel 16 kW, v rekonstruovaném objektu (s přístavbou) se dvěma bytovými jednotkami je výpočtový výkon cca 9,5 kW.

Jelikož v objektu bylo několik prostor, kde se nedalo použít z důvodu zatížení nebo výšky podlah podlahové vytápění - podkrovní prostory - nebo se dalo ušetřit na podlahovém vytápění tam, kde je požadovaná nižší teplota, jako jsou ložnice a pracovna, rozhodl jsem se, že když už bude pro tyto prostory instalované zařízení pro větrání, tak je využít i pro vytápění. Na základě této koncepce jsem potom navrhl velikost a provedení úprav vzduchotechnické jednotky pro rodinné domy do vyčleněného prostoru ve vstupní hale, aby bylo možné provést jednoduché rozvody. Dle mého návrhu vyrobený prototyp byl instalován a úspěšně funguje.

Protože z důvodu použití nuceného větrání není nutné větrání okny, byla použita pro snížení infiltrace např. pro obývací prostory okna s pevným zasklením a pouze jedním křídlem otvíracím pro čištění. V přízemí jsou některá okna jenom pevná. Tím se dosáhlo i snížení nákladů na truhlářské výrobky. Pro snížení ztrát a možnosti tepelného mostu bylo ostění izolováno. Pracovník firmy, která prováděla montáž oken jenom kroutil hlavou, protože s tím se ještě nikde nesetkal.

Nejlevnějším vytápěním je již dnes a v budoucnosti i bude tepelné čerpadlo, které ušetří zhruba 50–60 % energie, pokud se objekt řeší komplexně. Je nutno skloubit i vazby mezi systémy. Např. chcete v budoucnosti stavět vyhřívaný bazén? Tím spíše je dobré se zamyslet nad systémem. I když dnešní finanční situace nám neumožňuje zakoupit tepelné čerpadlo, je vhodné si vše připravit pro budoucí realizaci s tím, že celé rozvody budou připraveny pro pozdější připojení tepelného čerpadla. Zde je nutné upozornit, že rozvody pro klasické vytápění jsou pro ekonomický provoz tepelného čerpadla nevýhodné.

Z důvodu velké investice v této fázi výstavby bylo nutné rozhodnout i o způsobu ohřevu vody pro vytápění a přípravu TUV do doby, než-li bude nainstalováno tepelné čerpadlo. V první fázi bylo uvažováno plynové vytápění. Čím více se však blížil termín instalace, tím více jsem pochyboval o výhodnosti (vzhledem i k uvažovanému zvýšení ceny). Návratnost zřízení přípojky a instalace plynového kotle vyšla v tomto případě proti elektro vytápění 20 let. Při zvažovaném použití tepelného čerpadla do cca 10 let, by to byla investice nenávratná. Po prověření různých možností jsem se rozhodl k použití elektrokotle, který může být v budoucnu bivalentním – druhotným zdrojem k tepelnému čerpadlu, které se neprojektuje na největší výkon, který je potřeba jenom několik dní v roce, ale vždy jen na cca 60 % či méně.

Zkušenosti z provozu rekonstruovaného domu

Realizovaný systém byl prověřen během zimy a ukázal se jako správně navržený. Kromě několika dnů nebylo nutné cirkulační vzduch vůbec přihřívat. Při venkovní teplotě –7 °C jsem prováděl měření. Vnitřní teplota 22 °C, teplota stěn i sádrokartonu v podkroví při tloušťce izolace 20 cm byla 20 °C, teplota okenních skel 17 °C, při osvětlení sluncem 39 °C, teplota ve styku nároží střešního pláště a styku obvodové zdi s pozednicí (nebylo místo pro řádné zaizolování pozednice) 18 °C.

Jediný problém bylo nutno řešit při regulaci podlahového vytápění. Jelikož firma provádějící betonáž desky podlahového vytápění špatně namíchala první beton s přísadou na vytěsnění vzduchu, je v místnosti s tímto betonem horší přestup tepla. Proto musela být zvýšena teplota vody. U všech ostatních místností (kde již byl správně míchaný beton) naopak pro vyšší teplotu bylo nutné provést přiškrcení. Tím došlo ke zhoršení energetických předpokladů pro provoz tepelného čerpadla.

Na základě provedeného měření je možné konstatovat, že vypočtená roční spotřeba elektrické energie pro provoz tohoto domu se dvěma bytovými jednotkami a podkrovím bez tepelného čerpadla do 30 MW byla dodržena. Po zabudování tepelného čerpadla je předpoklad dodržení parametrů pro provoz nízkoenergetického domu a k poklesu spotřeby pod 20 MW a mohl by pro změnu sazby elektrické energie být použit pouze 25 A jistič.

Dvouzónová vzduchotechnická jednotka ATREA DUPLEX - RD atyp jako první instalovaná v provozu, zajišťuje v zimě odsávání znečistěného vzduchu z kuchyně, koupelny a WC přes rekuperační výměník a čerstvý přisávaný vzduch je na tomto výměníku předehřátý a na teplovodním výměníku spolu s cirkulačním vzduchem přiváděným z obytných prostor případně dohřátý na potřebnou teplotu a přiváděn do obytných prostor. V létě je možno toto větrání využít ne jako cirkulační, ale jako přetlakové. I když bylo nainstalováno větrání, resp. částečné vytápění, rozhodli jsme se pro účely přitápění v přechodném období pro instalaci krbové vložky. Původně projektovaný dvouvložkový komín pro případný krb v patře i v přízemí, byl proveden jako jednoduchý a to pouze z patra. Tím se dosáhlo také úspory na komínovém tělese. Vzhledem k nucené cirkulaci v domě, kterou zabezpečuje ventilátor větrací jednotky, se tak dostane krbovou vložkou ohřátý vzduch do všech obytných prostor včetně přízemí. Na základě z provozu topení a větrání, nyní uvažuji o »automatizaci řízení« celé soustavy.

Jelikož jsem nyní zvyklý na příjemné prostředí, vnímám nyní podstatně více vydýchané prostředí nebo zvýšenou vlhkost třeba ve společenských prostorách, nebo v bytech, kde jsem to dříve tak nevnímal.

Při spuštění větrací rekuperační jednotky v rekonstruovaném objektu těsně před vánočními svátky, bylo nutné denně odvést cca 7 litrů kondenzátu z odváděného vzduchu. Na oknech v podkroví a v koupelně docházelo v této době k mírnému zamlžování. To svědčí o tom, že v bytě byla po dokončení vnitřních prací ještě velká vlhkost. Toto trvalo asi 10-14 dní. Potom se začalo množství vody snižovat. Objevily se i trhlinky ve spojích sádrokartonu. Docházelo k vysoušení. A to v době montáže se již v objektu topilo. Z toho je zřejmé jaké množství vody je schopno zadržet vnitřní zdivo.

Protože získávání zkušeností v průběhu stavby bylo velmi složité, jsou nabyté zkušenosti velmi cenné. To je důvod, proč se případně přijít poradit, jak toto zajistit a osobně se přesvědčit. Předem objednaní budete vítáni v takto rekonstruovaném objektu. Není sice úplně hotový, ale »detaily« asi budeme dodělávat stále, protože splátky jsou velké, je nutno nyní trochu vydělat a času je málo.