Proč je důležité, aby měl dům jednoduchý tvar?
Všimli jste si, že nízkoenergetické a pasivní domy bývají tvarově velmi jednoduché, bez komplikovaných střech, bez vikýřů, arkýřů, výklenků či jiných patvarů? To není náhoda, ale záměr. Tvar je totiž neméně důležitý činitel v posuzování energetické náročnosti domu jako stavební konstrukce či technické vybavení.
Energetické úspory a tvar architektury na bydlení
V případě nízkoenergetických a pasivních domů platí zásada: co největší objem dostat do co nejmenšího obalu. Čím jednodušší tvar, tím menší plocha obvodových konstrukcí, které jsou ochlazovány, a tím méně energie je třeba na vytápění, aby se tyto tepelné ztráty vyrovnaly. Komplikované tvary nejenže zvětšují plochu obvodových konstrukcí, ale zároveň vyžadují i komplikované stavební řešení, při kterém je větší riziko vzniku tepelných mostů nebo nedostatečné tepelné ochrany pláště. Komplikovaný tvar zároveň stavbu zbytečně prodraží, což ve výsledku prodlužuje čas návratnosti investice a může snížit efekt, který se snažíte omezením nákladů na vytápění dosáhnout.
Nejmenší plochu, která obalí nejvíce prostoru,
má koule. Možná by tak vznikla architektura se zajímavým vzhledem, z dispozičního a praktického hlediska však není koule velmi výhodná - vzniká v ní množství hluchých, nevyužitelných prostor a zároveň by se pro náročnost výstavby takového domu výrazně prodraží. Nejvhodnější kompromis tvaru, ceny a využitelnosti představuje dům ve formě válce, kostky či ležatého kvádru, orientovaného delší stranou na jih. Nízkoenergetický až pasivní dům přitom neznamená, že se musíte vzdát prostorového komfortu a postavit co nejmenší dům. Právě naopak, čím menší stavba, tím hůře se dosáhne standard pasivního domu - z tohoto hlediska je pasivní rodinný dům asi nejnáročnějším úkolem. Důležité je přitom najít nejvhodnější poměr plochy obvodových konstrukcí a objemu stavby - jak nejpříznivěji se jeví kompaktní dvoupatrové formy, naopak vyvarovat se třeba nejen tvarově komplikované, ale i rozlehlé přízemní architektury, kde se plochy obvodových konstrukcí rovněž neúměrně zvětšují. Přízemní bungalov dosáhne parametry pasivního domu jen výjimečně.
Při stavbě nízkoenergetického domu se dosáhne očekávaný výsledek pouze komplexním řešením,
při kterém se zohlední i faktor tvaru. Ani když budou jednotlivé stavební prvky dosahovat nízké hodnoty součinitele prostupu tepla U, čili všechny použité stavební materiály a konstrukce budou v nízkoenergetickém standardu, nemusí být na konci vašeho snažení nízkoenergetický dům. Důvodem může být vyšší energetická náročnost pro velké plochy ochlazovaných obvodových konstrukcí, pokud bude mít stavba například komplikovaný tvar s mnoha zalomeními, výstupky či členitou střechou. Důležité je, aby se potřeba energie na vytápění dostala pod 50 kWh / m 2 za rok a faktor tvaru pod hodnotu 0,7. Vliv faktoru tvaru na spotřebu energie na vytápění ztrácí na síle pouze při masivní zaizolovaných obvodových konstrukcí, čímž se minimalizují tepelné ztráty, náklady na takovou výstavbu jsou však pochopitelně vyšší.
Faktor tvaru
Matematicky se faktor tvaru vyjadřuje jako poměr ochlazované plochy obvodových konstrukcí z vnější strany k objemu obestavěného prostoru (čili velikost tepelných ztrát na krychlový metr).Čím je faktor tvaru menší, tím menší jsou energetické nároky budovy při stejném objemu. Faktor tvaru zároveň vyjadřuje efektivnost vynaložených nákladů na stavbu.
Tvar střechy
Při výstavbě nízkoenergetického domu je třeba z hlediska energetické bilance posuzovat i tvar střechy. Stejně jako u běžných domů je důležité i architektonické a kontextové hledisko v souvislosti s prostředím a lokalitou, v tomto případě je však důležitá také otázka tepelných úniků.Nejmenší plochu vytváří plochá střecha, ale vhodná je i střecha pultová či sedlová. Sedlová střecha však znamená největší ochlazovanou plochu a zároveň je její konstrukce náročná na precizní provedení detailů, je tedy náchylnější ke vzniku tepelných mostů a také dražší.Výhodnější jsou střechy pultové s menším sklonem (do 20 stupňů), při kterých se optimalizují ochlazované plochy a také využitelnost obytných prostorů pod střechou. Jejich konstrukce je méně náročná - ať už z technického nebo finančního hlediska. Pověst plochých střech utrpěla nekvalitními materiály a provedením v minulosti a tak je dnes u nás spíše zanedbaná, její současná podoba s využitím moderních materiálů a technologií však má z pohledu šetření energií řadu předností. Jediným diskutabilním prvkem zůstává lidský faktor a kvalita provedení.To se však dá eliminovat výběrem kvalitní firmy se zkušenostmi.
Dispozice a tepelné poměry v domě
Tvarománii z energetického hlediska netřeba propadnout za každou cenu. Při výstavbě domu by se měla dosáhnout vyváženost architektury, uživatelského komfortu a energetické účinnosti.Menší tvarové prohřešky si můžete dovolit, vyžadují však odborné vybalancování pod taktovkou zkušeného architekta. Dají se kompenzovat různými stavebními a technologickými opatřeními, například masivním zaizolováním nebo vytvořením větrné bariéry ze strany převládajících větrů pomocí vysoké zeleně či terénních úprav. Je však nutné počítat se zvýšenými vstupními investicemi.
Důležité je také správně vyřešit dispozici domu s ohledem na světové strany,
místní klimatické poměry a terénní možnosti, při nichž se uplatní tepelné zónování. Obytné místnosti by měly být orientovány na sluneční strany, aby dosáhly co nejvíce pasivních solárních zisků. Vhodná je orientace na jih, jihovýchod a jihozápad. Chodba, schodiště, WC či kuchyň by měly být zase situované na sever a měly by vytvářet bariéru proti průchodu studeného vzduchu. Správná velikost oken na severní straně domu podstatně ovlivňuje tepelné ztráty - neměly by být ani příliš velká okna, protože zvyšují tepelné úniky, ale ani příliš malá, protože snižují světelnost a přísun tepla. Na severní stranu je vhodné umisťovat i nevytápěné prostory jako garáž, komoru či sklad, které také vytvoří tepelnou bariéru, příčky mezi vytápěnou a nevytápěnou částí však třeba zaizolovat jako obvodové zdivo. Místnosti by se měly sdružovat do skupin podle nároků na teplotní a vlhkostní komfort a vstupy do domu by měly být chráněny zádveřím.
