Cover image for Aplikace principů pasivního domu v různých klimatech

Jak se mezinárodní standard Pasivního domu rozšířil z Německa do všech koutů světa, nevyhnutelně se objevily otázky, jak dobře tento standard platí pro klima, která se liší od německého chladného, mírného klimatu. Institut pasivního domu (PHI) věnoval této otázce značný výzkum a provedl úpravy, když to bylo nutné, například přizpůsobením klasického standardu PH tak, aby zohledňoval dodatečné požadavky na dehumidifikaci v vlhkých klimatech. Mnoho dalších institucí a organizací přispělo rozsáhlým výzkumem k návrhu a výstavbě velmi nízkoenergetických budov pro různé typy klimatu. V několika zemích byly vyvinuty přizpůsobené požadavky na Pasivní dům v reakci na obavy o klimatickou specifiku mezinárodních standardů PH.

Bez ohledu na tyto obavy je pochopení principů Pasivního domu, které jsou pevně zakořeněny ve stavební fyzice, klíčové pro výstavbu nebo rekonstrukci vysoce výkonných budov. Skutečně, jak se přístup PH rozšířil globálně, transformoval diskusi o tom, co je možné dosáhnout s vysoce výkonným obvodem. Budovy Pasivního domu postavené v různých typech klimatu—zejména ty, které byly monitorovány a jejichž výsledky byly publikovány—poskytují nezvratné důkazy o úspěchu tohoto přístupu. To však neznamená, že téměř jakýkoli projekt PH—zejména ty navržené nováčky v oblasti PH—nelze do určité míry považovat za experiment ve stavební vědě, a odborníci s největšími zkušenostmi v daném klimatu nabízejí cenné poznatky pro nové designéry.

Řešení pro středomořské klima

Micheel Wassouf, certifikovaný návrhář PH z Barcelony, Španělsko, prezentoval výsledky monitorování dvou PH rezidencí ve svém regionu na Mezinárodní konferenci PH 2015, aby se vypořádal s pochybnostmi o vhodnosti pasivního domu pro středomořské léto. Jeden projekt byl rekonstrukcí malé řadové domu, který byl původně postaven v roce 1918 a nachází se na severu Barcelony. Rekonstrukce, kterou plánovali a vedli architekti z Calderon Folch Sarsanedas, zahrnovala přidání izolace na stěny, střechu a podlahovou desku a instalaci nových vysoce výkonných oken s nízkou emisivitou, včetně střešního okna orientovaného na jihozápad, aby se zvýšily zimní sluneční zisky. Poptávka po vytápění dramaticky klesla z 171 kWh/m²a na pouhých 17,5 kWh/m²a; pozoruhodné je, že dům neměl klimatizaci, přesto udržoval pohodlné teploty.

Podobné výsledky pohodlí byly hlášeny architekty Josepem Bunyescem a Silvií Prieto na konferenci PHI 2015 na základě jejich monitorování pěti PH rezidencí v severovýchodním Španělsku—dvě v Lleida a tři v Pyrenejích. Dospěli k závěru, že pro nové stavby i rekonstrukce by měl být pasivní dům povinný, nebo alespoň standard, který klienti požadují pro své pohodlí, ekonomický prospěch a blaho Země. Jako architekti, kteří používají metodu PH od roku 2009 a byli svědky jejích působivých výsledků, uvedli, že by bylo morálně nemožné vrátit se k jiným návrhovým přístupům.

Přizpůsobení smíšeným vlhkým klimatům

Adam Cohen, zkušený návrhář a stavitel pasivních domů ve Virginii, je v čele přizpůsobování principů pasivního domu smíšeným vlhkým klimatům. Dosáhl mnoha prvních úspěchů v oblasti pasivních domů ve Spojených státech, včetně návrhu a výstavby velké budovy pro shromáždění s komerční kuchyní uvnitř tepelně izolační obálky a nedávno také zubní kliniky.

Podle Cohena je nejdůležitějším faktorem v těchto klimatech omezení přímého slunečního záření, zejména během přechodných ročních období, kdy může přehřívání představovat významný problém. Ventilátor pro rekuperaci energie (ERV) k omezení vlhkosti vstupující do budovy je nezbytný, stejně jako instalace předchlazovacího a předodvlhčovacího okruhu na ERV, aby se snížilo přicházející latentní a skutečné zatížení. Nakonec potřebují obyvatelé budovy vzdělání o řízení vnitřních tepelných zisků během nejteplejších měsíců aktivací neautomatizovaných stínicích systémů a případně omezením dlouhého vaření nebo zátěží z elektrických spotřebičů, protože pasivní domy uchovávají teplo a noční chlazení ve vlhkých klimatech často není praktické.

Úvahy o mírnějším klimatu

V mírnějším klimatu, kde lze minimalizovat zatížení prostorového vytápění pomocí obálky pasivního domu, se objevují různé výzvy. Kombinace ventilačních a distribučních systémů prostorového vytápění může přinést výhody šetřící místo. Nicméně, protože prostorové vytápění obvykle vyžaduje vyšší průtoky vzduchu než ventilace, tato strategie přináší inherentní výzvy.

One Sky Homes, designová a stavební společnost z Kalifornie, experimentovala s inovativními řešeními. Ve své rekonstrukci domu v Sunnyvale nainstalovali jak rekuperační ventilátor (HRV), tak mini-split tepelný čerpadlo, které společně dodávají čerstvý vzduch a upravený vzduch do společných prostor. Místo toho, aby obě zařízení byla napojena na potrubí, fungují chodby jako dodávkové pleny pro transport vzduchu do ložnic. Nepřetržitě pracující ventilátory s nízkým objemem výfuku s efektivními elektronicky komutovanými motory (ECMs) pomáhají nasávat čerstvý, upravený vzduch do ložnic. Monitorování kvality vnitřního vzduchu a spotřeby energie potvrdilo účinnost této strategie.

Řízení vlhkosti v deštivých oblastech

V deštivých oblastech, jako je region Pacifického severozápadu ve Spojených státech, se správa objemové vody stává kritickým problémem pro všechny budovy, včetně pasivních domů. Větraná dešťová clona, která poskytuje kanál, kde může objemová vlhkost odtékat nebo se odpařovat, umístěná těsně za vnější obkladovou vrstvou, slouží jako klíčový detail v těchto oblastech. Praktici pasivních domů se stali zručními v kombinaci této funkce s požadovanou vnější izolací.

Běžná konstrukce vnějších stěn v těchto oblastech zahrnuje, zvenčí dovnitř, vnější obklad, mezeru větrané dešťové clony vytvořenou latěmi, které drží na místě bariéru odolnou proti povětrnostním vlivům nad vnější izolací, a nakonec nosnou stěnu. Někteří stavitelé použili vnější opláštění impregnované voskem, protože může fungovat jak jako bariéra odolná proti povětrnostním vlivům, tak jako vzduchotěsná bariéra, pokud jsou její spoje důkladně utěsněny.

Mechanická ventilace specifická pro klima

Systém mechanické ventilace musí být navržen s ohledem na místní klima. V chladnějších klimatech by účinnost rekuperace tepla HRV měla být alespoň 80 procent, zatímco v chladných mírných klimatech může minimální účinnost klesnout na 75 procent. Kromě toho může být v chladnějších klimatech nezbytné použít ERV, aby se udržely přijatelné úrovně vnitřní vlhkosti během zimy, protože čerstvý venkovní vzduch obvykle má velmi nízkou vlhkost.

V velmi mírných klimatech, kde mohou být okna otevřená téměř po celý rok, se někdy objevují otázky ohledně nezbytnosti mechanické ventilace. Nedávná studie v oblastech Nového Zélandu s mírným klimatem zkoumala tuto otázku v 15 domech napříč třemi klimatickými zónami. Tyto budovy byly testovány na těsnost a úrovně vnitřních kontaminantů. Zjištění ukázala, že i velmi netěsné domy nezaručují dobrou kvalitu vnitřního vzduchu, protože úrovně kontaminantů závisely významně na denních větrných podmínkách. Tato studie potvrzuje to, co mnozí jiní pozorovali: náhodné netěsnosti ve stavebním obalu neposkytují žádnou záruku zdravé kvality vnitřního vzduchu.

Úvahy o kvalitě vnitřního vzduchu

Ve všech klimatických podmínkách je třeba aktivně řešit kvalitu vnitřního vzduchu. I při neustálé mechanické ventilaci, která přivádí čerstvý vzduch do struktury pasivního domu, nemusí být všechny obavy týkající se kvality vnitřního vzduchu vyřešeny. V těsných domech se stává stále důležitějším používat méně toxické stavební materiály, zejména pro materiály s největší vnitřní plochou, jako jsou podlahy v celém obytném prostoru.

Při používání inženýrského dřeva zvažte produkty, které jsou buď s nízkým obsahem formaldehydu, nebo bez formaldehydu, jak pro podlahy, tak pro skříně. Kalifornská rada pro ochranu ovzduší (CARB) udržuje seznam schválených dřevěných produktů; výzkum ukázal, že výběr těchto produktů může snížit úroveň formaldehydu v interiéru o více než 40 procent.

Větrání kuchyně představuje v pasivních domech zvláštní výzvy. Zatímco přístup PH předpokládá odtah vzduchu z kuchyňské oblasti, nemusí nutně specifikovat odsavač par. Nicméně výzkum naznačuje, že tento přístup může vést k špatné kvalitě vnitřního vzduchu, v závislosti na návrhu mechanického systému a na tom, zda je varná deska na plyn, elektrická nebo indukční.

Pro optimální odtah znečišťujících látek souvisejících s vařením—jak produkty spalování, tak částice a chemikálie generované během jakéhokoli procesu vaření—je doporučeno umístit odsavač par do středu nad sporák, aby pokrýval všechny hořáky a poskytoval 100 až 200 kubických stop (2.83–5.66 m³) cílené ventilace za minutu. Odsavače s plochým dnem jsou méně účinné při zachycování znečišťujících plamenů ve srovnání s konickými designy. Zadání ventilacích systémů po instalaci a provádění pravidelné údržby jsou klíčové pro zajištění správné funkce a obyvatelé často potřebují vzdělání o provozu systému.


Bez ohledu na typ klimatu nyní existují příklady po celém světě, které demonstrují úspěšnou implementaci principů pasivního domu. Globální přijetí těchto principů stále roste, což dokazuje, že s řádnou adaptací a porozuměním místním podmínkám může design pasivního domu poskytovat výjimečné pohodlí, zdravotní výhody a energetickou účinnost prakticky v jakémkoli klimatu na Zemi.