Pred dvoma rokmi sme riešili neľahkú úlohu. Prestavbu 75 rokov starého rodinného domu - a to ihneď. Vzhľadom na vek babičky, ktorá sa už nedokázala o rodinný dom starať, sme museli urobiť rekonštrukciu v krátkom časovom úseku, aby sme sa mohli čo najskôr presťahovať.
Rozhodol som sa nazhromaždiť čo najviac informácií pred zahájením stavby, najlepšie ešte pred tým, než zadám plány architektovi. Ako bývalý vývojový pracovník viem, že dobré zadanie je z poloviny vyriešením úlohy.
Povolaním som síce strojár - 25 rokov konštruktér vo vývoji v odbore chladiacej techniky a brat študoval stavebníctvo, takže som popritom sústavne prechádzal literatúru o stavaní a bývaní. Pretože som čítal v poslednej dobe aj literatúru o nízkoenergetických objektoch, a rôzne prílohy v časopisoch a denníkoch , v ktorých sa objavujú najnovšie trendy, dovolil som si definovať zadanie formy rekonštrukcie. A to buď ako čo najlacnejšie a bývať za každú cenu alebo stavať pre budúcnosť s tým, že aj keď niektoré veci nebudú realizované ihneď, bude všetko pripravené pre neskoršiu realizáciu.
Chcel som sa v každom prípade vyvarovať chýb, ktorých sa dopustili už mnohí pred nami, ktorí chceli »ušetriť«. Mojim cieľom bolo pripraviť dom s využitím v súčasnosti »najnovších« technológií. Dôležitosť som kládol na komplexné riešenie. Teda pamätať dopredu na postupné vylepšovanie v čase, keď budú k dispozícii aj ďalšie financie na dokončenie. A vyhnúť sa zbytočným dodatočným úpravám, ktoré komplikujú používanie domu a nevyhadzovať zbytočne peniaze z okna. Je lepšie všetko vyriešiť vopred na papieri, ako neskôr na stavbe, aj keď pre úpravy vedúce k úspore energií nie je nikdy neskoro, či už ide o rozostavaný alebo hotový objekt. Je však dôležité snažiť sa urobiť už dnes niečo pre úspory na vykurovanie, pretože ceny energií v budúcnosti ešte vzrastú.
Je možné bývať lacnejšie a zdravšie? A ČO PRE TO UROBIŤ?
Snažil som sa dodržať NIEKOĽKÝCH ZÁKLADNÝCH RÁD, ktoré vyplývajú zo súčasných poznatkov. Predovšetkým stavať, aby boli minimálne nároky na vykurovanie, to znamená riadne rozvrhnúť obydlie tak, aby straty tepla boli čo najnižšie.
Dbať na to, aby dom nebol príliš členitý. Vzhľadom k tomu, že pri rekonštrukcii bolo potrebné rešpektovať začlenenie v pôvodnej zástavbe a stávajúcej orientácii - vyšiel rekonštruovaný dom oproti predstave členitejší.
Optimalizovať vnútorné rozvrhnutie zón vzhľadom k tepelnému zaťaženiu. Zaistiť, aby siete a rozvody boli čo najkratšie. To platí predovšetkým v spojení s vetraním a vykurovaním, kde sú náklady o niečo väčšie.
Dôležité je minimalizovať únik tepla, tzn. použiť kompletne zateplené obvodové konštrukcie - teda postaviť tzv. dom »v kožuchu«. Minimalizovať straty tepla infiltráciou netesnými obvodovými prvkami, oknami, dverami aj vetraním. To znamená použiť okenné výplne s »minimálnym« súčiniteľom prestupu tepla, pretože okna sú zdrojom najväčšieho úniku tepla v zime.
Vzhľadom k potrebe vetrania objektu, zaistiť ekonomické vetranie - tzn. vetranie s rekuperáciou. Pre výstavbu nízkoenergetického domu je potrebné použiť predovšetkým:
- Vhodnú konštrukciu na obvodové murivo bez tepelných mostov (napr. »zateplené« preklady);
- Murovacie materiály s vysokým tepelným odporom a »nízkou« cenou (to nie je tehlové murivo);
- Nielen izolácie obvodového muriva, stropov, podláh a podkrovia, predovšetkým so strešnými oknami, ale, a na to sa zabúda, tepelnou izoláciou nadzemnou aj podzemnou časťou základového muriva;
- Vhodné konštrukčné riešenie, ale predovšetkým riadne realizované izolácie a parotesné zábrany strešného plášťa;
- Tesné, na pevno osadené okná alebo krídla s dvojitým tesnením a predovšetkým dvojité sklá s nízkym súčiniteľom prestupu tepla, prípadne s veľkou odrážavosťou tepelného žiarenia;
- Žalúzie, predovšetkým vonkajšie;
- budúcnosti využitie tepelného čerpadla pre vykurovanie a prípravu TUV;
- Ekonomické vetranie – tzn. vetranie s rekuperáciou.
Z vyššie uvedených zásad vznikli štúdiá nízkoenergetického domu.
Keď som uvažoval o spôsobe realizácie, zadal som architektovi návrh so svojimi podmienkami. No zistil som, že väčšina architektov sa bohužiaľ zameriava iba na »estetické« a priestorové riešenie a zabúda na funkčné riešenie vo vzťahu bytová pohoda, vykurovanie a príprava TUV, vetranie. Preto sú tieto časti riešené neskôr v osobitnom projekte bez vzájomnej náväznosti (v mnohých prípadoch nie je architektmi riešené vôbec). Popritom spojením týchto sústav už v predprojektovej príprave sa dá veľa ušetriť.
Pretože som sa zo strany architekta nedočkal riešenia môjho zadania, rozhodol som sa radšej vyriešiť zadanie vlastnými prostriedkami. To, ako sa mi to podarilo, prenechám na posúdení osôb nezaujatých. Na základe svojich požiadaviek som dal vypracovať projektantovi projekt iba pre stavebné povolenie. Neboli však dodržané požiadavky na tepelný odpor. Oddialil sa tým termín a takisto aj začiatok stavby.
Vlastná rekonštrukcia rodinného domu
Nepriaznivá situácia bola s výberom firiem. Zistil som, že aj keď som strojár, poznám stavebné technológie väčšinou lepšie ako »stavbári«. Bohužiaľ veľa takzvaných odborníkov nepoznalo alebo nepoužívalo materiály a technológie, ktoré som chcel použiť. Preto som vykonávacie projekty jednotlivých profesií prerábal pri rekonštrukcii, pretože nespĺňali moje požiadavky, alebo som ich spracovával po skúsenostiach s niektorými projektantmi nakoniec sám. Niektorí, keď zistili, že moje požiadavky prevyšujú ich možnosti, mi aspoň poskytli konzultáciu, pri ktorej som získal ďalšiu inšpiráciu. Keď som sa zoznámil s Ing. Šálou, začali mať moje predstavy o realizácii jasnejšie kontúry a presvedčil som sa o správnosti môjho postupu.
Zvolená koncepcia bola správna, nemuselo dôjsť k prerábke.
Napríklad tehlové murivo navrhnuté projektantom bolo realizované pre lepší tepelný odpor z pórobetónových tvárnic. Nad nevykurovaným priestorom bol vyhotovený strop namiesto heraklitu s polystyrénovým debnením. Chcel som sa vyhnúť riziku vzniku plesní na tepelných mostoch, ktoré bolo v pôvodnom objekte. Preto boli napr. vyhotovené izolované oceľové preklady, vnútorná izolácia okenných ostení, izolácia vonkajšieho plášťa s 10 cm polystyrénu, tepelná izolácia základov atď.
O zmysluplnosti vykonaných úprav svedčí aj to, že v pôvodnom objekte s jednou bytovou jednotkou bol narátaný tepelný výkon výkon 16 kW, v rekonštruovanom objekte, s prístavbou s dvoma bytovými jednotkami, je výpočtový výkon iba 9,5 kW.
Uvedomoval som si, že v takomto postavenom a utesnenom obydlí by to nebolo najzdravšie. Napríklad vlhkosť v podkroví by mohla spôsobiť v prípade nesprávne urobených parozábran aj hnilobu strešnej konštrukcie.
Preto som tejto problematike venoval veľkú pozornosť. To, že bola obava na mieste, som sa presvedčil pri montáži sadrokartónu. Aj keď som sa bol pozrieť pred spísaním zmluvy na prácu firmy, až na stavbe som zistil, že firma nepostupovala podľa projektu, pretože nepozná technológiu. V každom prospekte firmy, ktorá dodáva izolačné systémy sú príklady použitia, no firma tieto skutočnosti nepoznala. Použitím nevhodnej fólie pre strešný systém, nezatesnením profilov na stenách vznikali neutesnené miesta. Firma sa obhajovala tým, že takto pracujú všetky firmy, aj s týmito materiálmi (sú lacnejšie). U konkurencie som sa presvedčil, že mala pravdu. Pretože som trval na realizácii a materiáloch tak, ako bolo v zmluve, práce boli zastavené a po dodaní originálneho materiálu bolo nakoniec postupované »podľa príručky«. Že firma »prerobila«? Okrem elektrikárov, vzduchotechnikov, kúrenárov a podlahárov nebolo možné hovoriť o »kvalite«. Napr. ani pri zhotovení tepelnej izolácie muriva nepoznali pracovníci technológiu aj keď »boli na školení«.
Mal som veľkú výhodu, na rozdiel od iných stavebníkov, pretože som bol po celý čas prítomný na stavbe, vykonával som si technický aj stavebný dozor sám. Tým sa mi podarilo zabrániť mnohým prerábkam. V priebehu stavby sa naopak vďaka tomu, no už mimo plánu, zriadila v hale jedna malá miestnosť, ktorá v súčasností slúži ako pracovňa. Oproti plánu som po dohode s projektantom a mestským architektom prerobil aj krov (bez klieštin), čím vznikol ďalší priestor na hranie a pre detskú izbu.
Nútené vetranie ako potreba alebo komfort?
Ako už bolo povedané, pre zdravé bývanie bolo potrebné zaistiť aj riadne vetranie. Príkladov neriešeného vetrania je stále neúrekom. Viď. napr. Technická knižnica v Liberci, alebo rekonštrukcia starších bytových jednotiek a nadstavby panelových domov, výmena starých okien v bytovej zástavbe za nové tesné, »vily« s bazénmi vo vnútri objektu bez odvlhčovania atď. Takto vznikajú zdravotné problémy - väčší výskyt chorobnosti všeobecne, počínajúc kašľom. Ďalej tvorba plesní v bytoch atď. Technické problémy sa môžu prejaviť neskôr – narušením drevenej vnútornej aj strešnej konštrukcie atď.
V každom prípade je potrebné odvádzať z bytového priestoru splodiny vznikajúce pri varení, pachy a vlhkosť z kuchyne, kúpeľní a WC a taktiež vodu, uvoľňujúcu sa z obľúbených kvetín (uvedomujete si koľko vody použijete denne na polievanie?) Pre pocit pohody musíme v objekte s tesnými oknami vetrať a odvádzať vlhkosť aj z obývaných miestností. Obzvlášť tam, kde je celodenný pobyt osôb (malé deti, dôchodcovia). O potrebe riešiť vetranie nebolo pochýb. Vznikla dilema. Buď riešiť klasické vetranie odsávaním a prívodom čerstvého vzduchu, alebo ako »komfortné« vetranie. Použiť vetranie kuchyne, WC a kúpeľne iba odsávaním, ako bolo navrhované v projekte, je celkom nehospodárne.
Aby sme neprichádzali o teplo, ktoré sme ušetrili zateplením, je potrebné vetrať »ekonomicky« – touto možnosťou je nútené vetranie s rekuperáciou (spätným získaním cca 75 %) tepla. Výhodou núteného vetrania je aj zníženie hlučnosti, prašnosti (zatvorená okna) aj prúdenie čerstvého vzduchu v priestore. Iba za cenu elektriky pre pohon ventilátorov. A navyše len oproti tým, ktoré by zaisťovali odsávanie.
Pretože som mal kontakt na západného výrobcu na zariadenia pre viacozónový ohrev, (vyobrazené cca pred štyrmi rokmi v tuzemskom časopise o bývaní) chcel som to využiť. Výrobca však na môj záujem nereagoval. Dilemu ako vetrať, kúriť a neprevetrať nakoniec vyriešilo jednanie s tuzemským výrobcom - firmou ATREA. Ing. Morávek nám ponúkol nový obdobný výrobok pre dvojozónové cirkulačné teplovzdušné vykurovanie a komfortné vetranie s rekuperáciou tepla.
Vykurovanie
Vzhľadom k mojej profesii bol vopred jasný spôsob vykurovania objektu – a to taký, že vykurovanie v budúcnosti (v súčasnosti nie sú financie) bude zaisťovať tepelné (teplovodné) čerpadlo. Bolo však potrebné urobiť závažné rozhodnutie, akým spôsobom bude teplo odvádzané. Pretože pre vykurovanie tepelným čerpadlom je výhodné použitie nízkoteplotnej sústavy, tzn. podlahové a veľkoplošné stenové, alebo teplovzdušné vykurovanie. Teda rozhodnúť sa, či zvoliť »klasiku« - teplovodné radiátory alebo podlahové vykurovanie, teplovzdušné buď čisté alebo aj podlahové. Keď som zrátal, aké množstvo vzduchu by som musel rozvádzať, a aké by museli byť rozmery vodovodov , dospel som po dlhých úvahách so svojím synom k záveru : snažiť sa minimalizovať rozvody na optimálne rozmery.
Pretože z dôvodu izolácie a prestavby sa u niektorých častí museli prerábať podlahy, zvolil som vzhľadom k ekonomickej prevádzke budúceho tepelného čerpadla podlahové vykurovanie s výpočtovou teplotou vody iba 36 °C (max. 40 °C), s relatívne nízkou povrchovou teplotou podlahy. Pretože sa tepelné straty rekonštruovaného objektu oproti starému – aj napriek tomu, že došlo ku zvýšeniu obstavaného priestoru - podstatne znížili, nebol problém s inštaláciou. V pôvodnom objekte s jednou bytovou jednotkou bol inštalovaný kotol 16 kW, v rekonštruovanom objekte (s prístavbou) s dvoma bytovými jednotkami je výpočtový výkon cca 9,5 kW.
Vzhľadom k tomu, že bolo v objekte niekoľko priestorov, kde sa nedalo z dôvodu zaťaženia alebo výšky podláh použiť podlahové vykurovanie (podkrovné priestory) alebo sa dalo ušetriť na podlahovom vykurovaní tam, kde je požadovaná nižšia teplota, ako sú spálne a pracovňa, rozhodol som sa, že keď bude pre tieto priestory inštalované zariadenie pre vetranie, tak ho využijem aj pre vykurovanie. Na základe tejto koncepcie som neskôr navrhol veľkosť a vykonanie úprav vzduchotechnickej jednotky pre rodinné domy do vyčleneného priestoru vo vstupnej hale, aby bolo možné realizovať jednoduché rozvody. Vyrobený prototyp podľa môjho návrhu bol inštalovaný a úspešne funguje.
Pretože z dôvodu použitia núteného vetrania nie je potrebné vetranie oknami, boli použité pre zníženie infiltrácie napr. pre obývacie priestory, okná s pevným zasklením a iba s jedným krídlom pre čistenie. Na prízemí sú niektoré okná len napevno. Tým sa dosiahlo aj zníženie nákladov na stolárske práce. Z dôvodu zníženia strát a možnosti tepelného mostu bolo ostenie izolované. Pracovník firmy, ktorá vykonávala montáž okien len otáčal hlavou, pretože sa s tým ešte nikde nestretol.
Najlacnejším vykurovaním je dnes a bude aj v budúcnosti tepelné čerpadlo, ktoré ušetrí asi 50–60 % energie, pokiaľ sa objekt rieši komplexne. Je potrebné skĺbiť aj väzby medzi systémami. Chcete napríklad v budúcnosti stavať vyhrievaný bazén? Tým skôr je dobré zamyslieť sa nad systémom. Aj keď dnešná finančná situácia nám neumožňuje zakúpiť tepelné čerpadlo, je vhodné si všetko pripraviť pre budúcu realizáciu s tým, že celé rozvody budú pripravené pre neskoršie pripojenie tepelného čerpadla. Tu je potrebné upozorniť, že rozvody pre klasické vykurovanie sú pre ekonomickú prevádzku tepelného čerpadla nevýhodné.
Z dôvodu veľkej investície v tejto fáze výstavby bolo nevyhnutné rozhodnúť o spôsobe ohrevu vody pre vykurovanie a prípravu TUV do doby, než bude nainštalované tepelné čerpadlo. V prvej fáze bolo zvažované plynové kúrenie. Čím viac sa však blížil termín inštalácie, tým viac som pochyboval o výhodnosti (vzhľadom aj k uvažovanému navýšeniu ceny). Návratnosť zriadenia prípojky a inštalácie plynového kotla vyšla v tomto prípade oproti elektrovykurovaniu 20 rokov. Pri zvažovanom použití tepelného čerpadla do cca 10 rokov, by to bola nenávratná investícia. Po preverení rôznych možností som sa rozhodol k použitiu elektrického kotla (elektrokotla), ktorý môže byť v budúcnosti bivalentným – druhotným zdrojom k tepelnému čerpadlu, ktoré sa neprojektuje na najväčší výkon. Ten je potrebný len niekoľko dní v roku, ale vždy len na cca 60 % alebo menej.
Skúsenosti z prevádzky rekonštruovaného domu
Realizovaný systém bol preverený počas zimy a ukázal sa ako správne navrhnutý. Okrem niekoľkých dní nebolo potrebné cirkulačný vzduch vôbec prihrievať. Pri vonkajšej teplote –7 °C som vykonával meranie. Vnútorná teplota 22 °C, teplota stien aj sadrokartónu v podkroví pri hrúbke izolácie 20 cm bola 20 °C, teplota okenných skiel 17 °C, pri osvetlení slnkom 39 °C, teplota v styku nároží strešného plášťa a styku obvodovej steny s pomúrnicou (nebolo miesto pre riadne izolovanie pomúrnice) 18 °C.
Jediným problémom bolo naliehavé riešenie pri regulácii podlahového vykurovania. Pretože firma vykonávajúca betonáž dosky podlahového vykurovania zle namiešala prvý betón s prísadou na vytesnenie vzduchu, je v miestnosti s týmto betónom horšia prepustnosť tepla. Preto musela byť zvýšená teplota vody. Vo všetkých ostatných miestnostiach (kde bol správne namiešaný betón) naopak pre vyššiu teplotu bolo potrebné urobiť „priškrtenie“ Tým došlo k zhoršeniu energetických predpokladov pre prevádzku tepelného čerpadla.
a základe vykonaného merania je možné konštatovať, že vypočítaná ročná spotreba elektrickej energie pre prevádzku tohto domu s dvoma bytovými jednotkami a podkrovím bez tepelného čerpadla do 30 MW bola dodržaná. Po zabudovaní tepelného čerpadla je predpoklad dodržania parametrov pre prevádzku nízkoenergetického domu a k poklesu spotreby pod 20 MW. Pre zmenu sadzby elektrickej energie môže byť použitý iba 25 A istič.
Dvojzónová vzduchotechnická jednotka ATREA DUPLEX - RD atyp. ako prvá inštalovaná v prevádzke , zaisťuje v zime odsávanie znečisteného vzduchu z kuchyne, kúpeľne a WC cez rekuperačný výmenník a čerstvý nasávaný vzduch je na tomto výmenníku vopred zohriaty a na teplovodnom výmenníku spolu s cirkulačným vzduchom prúdiacim z obytných priestorov, poprípade prihriaty na potrebnú teplotu a rozvádzaný do obytných priestorov. V lete je možné toto vetranie využiť nie ako cirkulačné ale ako pretlakové . Aj keď bolo nainštalované vetranie, resp. čiastočné vykurovanie, rozhodli sme sa pre účely prikúrenia v prechodnom období pre preinštalovanie krbovej vložky. Pôvodne projektovaný dvojvložkový komín pre prípadný krb na poschodí aj v prízemí, bol vyhotovený ako jednoduchý a to iba na poschodí. Tým sa dosiahlo aj úspory na telese komína. Vzhľadom k nútenej cirkulácii v dome, ktorú zabezpečuje ventilátor vetracej jednotky, sa tak dostane krbovou vložkou zohriaty vzduch do všetkých obývaných priestorov vrátane prízemia. Na základe prevádzky kúrenia a vetrania zvažujem o »automatizácii riadenia« celej sústavy.
Pretože som teraz zvyknutý na príjemné prostredie, vnímam aj podstatne viac prostredie s vydýchaným vzduchom alebo zvýšenú vlhkosť napríklad v spoločenských priestoroch, alebo v bytoch, kde som to skôr nevnímal.
Pri spustení vetracej rekuperačnej jednotky v rekonštruovanom objekte tesne pred vianočnými sviatkami, bolo potrebné denne odviesť cca 7 litrov kondenzátu z odvádzaného vzduchu. Na oknách v podkroví a v kúpeľni dochádzalo v tomto čase k miernemu zahmlievaniu. To svedčí o tom, že v byte bola po dokončení vnútorných prác ešte stále vysoká vlhkosť. Toto trvalo asi 10-14 dní. Potom sa začalo množstvo vody znižovať. Objavili sa aj trhlinky v spojoch sadrokartónu. Dochádzalo k vysušeniu. A to sa už v čase montáže v objekte kúrilo. Z toho je zrejmé, aké množstvo vody je schopné zadržať vnútorné murivo.
Pretože získavanie skúseností v priebehu stavby bolo veľmi zložité, sú veľmi cenné. To je dôvod, prečo sa prípadne prísť poradiť, ako toto zaistiť a osobne sa prísť presvedčiť. Vopred objednaní budete vítaní aj v takto rekonštruovanom objekte. Nie je celkom hotový, ale »detaily« asi budeme dorábať stále, pretože splátky sú veľké, je potrebné trochu zarobiť a času je málo.
