Zamýšľali ste sa niekedy a aj spočítali, koľko € zaplatíte za prevádzkové energie, ako je teplo či elektrina, ale aj za médiá (pitná voda, teplá vola, kanalizácia, voda na polievanie zelene…) počas životnosti svojho bývania? Ak ste tak dosiaľ neurobili, veľmi by ste sa čudovali aké veľké „je to číslo“…
Ak ste tak však urobili, tak myšlienka vyjadrená v titulku „Čo tak byť sebestačný a nezávislý od monopolných dodávateľov rôznych energií?“ má svoj reálny obsah vo veľmi vysokej ekonomickej úspore počas prevádzkovania takéhoto typu domu. Základná úvaha v tomto zmysle bude u veľkej väčšiny laickej verejnosti iste vnímaná len ako akýsi reklamný slogan. Žiaľ! Tentoraz tomu však tak nie je, aj keď musíme pripustiť, že pri úvahách, ako túto myšlienku urobiť realitou, budú prevažovať otázky typu – Dá sa to vôbec? Je to reálne? Aká musí byť stavebná a energetická koncepcia stavby takéhoto bývania? Existuje reálne fungujúca realizácia postavená v investične prijateľných vstupoch, nie dom experiment? Hneď v úvode musíme priznať, že o takomto dome bude tento článok, poďme teda na uvedené otázky hľadať odpovede.
Naprv troška „filozofie“
Koncepcia sebestačnosti počas prevádzky rodinného domu vychádza z myšlienok uplatnenia moderných technológií pri stavbe rodinného domu, pri ekonomicky prijateľných vstupoch tak, aby prevádzka domu bola maximálne úsporná. Nerozhoduje to, či pri vašom pozemku sú dostupné siete od monopolných dodávateľov, ale vaša odvaha a chuť po slobode a nezávislosti. Iste, komfortné „pripojenie sa k dostupným médiám“ vám zdanlivo ponúka komfort prevádzkovania, avšak proti tomuto relatívne efektnému (žiaľ, draho platenému) komfortu stojí vaša závislosť od cenotvorby monopolov. Verte, štát sa len tvári, ako za vás bojuje regulačnými opatreniami, ale po privatizácii týchto monopolov vždy ide o občanmi dobre zaplatený biznis. Ináč by monopoly v týchto komoditách nepodnikali a zubami nechtami si nechránili svoje postavenie. Jediným riešením je hľadať spôsoby, ako znížiť platby a získať sebestačnosť.
Prečo sebestačnosť?
Sebestačnosť v prevádzke RD neznamená zníženie užívateľského komfortu. Sebestačnosť znamená spojenie pokrokových technológií v energeticky vysoko úspornom dome s nízkymi prevádzkovými nákladmi. Hľadať sebestačnosť by mala byť pre majiteľov RD a aj bytov v bytových domoch „povinnosť“. Obzvlášť, keď informácií je dostatok a aj technických riešení je už v overovaní niekoľko desiatok. Po rozhodnutí sa – chcem „ju“, získate slobodu a nezávislosť vo výške prevádzkových nákladov za užívanie domu.
Ak vám máme vysvetliť, ako získate slobodu a nezávislosť, tak tu si dovolíme troška matematiky. Ak za plyn, ktorým si „vyrábate“ teplo a teplú vodu, mesačne platíte zálohu 100 €, tak za rok je to 1 200 €. Za 35 rokov (teoreticky predpokladaná technická 100% ná funkčnosť konštrukcií domu) užívania domu zaplatíte až 42 000 €. Pri el. energii (cca 80 € mesačná platba) je to obdobne, teda cca 33 000 € a za vodu a kanalizáciu zaplatíte cca 15 000 €. Takže, suma sumárum – prevádzkové náklady vášho domu sa v zásade zhodujú so sumou, ktorou ste za 30 rokov splácania zaplatili hypotéku za stavbu domu!!! Neoplatí sa teda rozmýšľať o minimalizovaní týchto „prevádzkových“ platieb?
Oplatí a ide to! Ako? Práve hľadaním sebestačnosti pri stavbe RD.
Možno si položíte otázku: Neodporujú tieto koncepcie stavebným predpisom? Podobné úvahy sú u laikov opodstatnené. Verte však, že už veľa projektantských a aj realizačných stavebných tímov myšlienku „sebestačného domu“ skúša zrealizovať, pretože v tomto smerovaní stavebníctva vidia veľký potenciál pre budúcnosť z pohľadu energetickej úspornosti, ale aj ekologického nazerania na bývanie. Pritom tieto koncepcie hľadania najnižších spotrieb energií všetkých druhov v RD sú v súlade so všetkými stavebnými predpismi.
Reálny príklad „fungujúceho“ sebestačného RD
V decembri to budú dva roky, čo reálne fungujúci „sebestačný dom“ stojí už aj na Slovensku!!! A práve tento dom vám teraz priblížime. Bude to vlastne reportáž z návštevy v energeticky veľmi úspornom dome, ktorý si všetky energie a médiá, ktoré potrebuje ku svojej štandardnej prevádzke, „vyrobí“ sám, vďaka moderným a pritom bežne dostupným technológiám na stavebnom trhu, ktoré sú v ňom zabudované. Je to dom reálny, nie dom experiment postavený bez ohľadu na výšku investičných vstupov.
Prípravy na projektovanie tohto domu trvali viac ako jeden rok. Počas tejto doby si majitelia ujasnili energetickú koncepciu domu z pohľadu tepelných strát, vybrali stavebné materiály, čiže vyriešili večnú dilemu – z čoho? Zároveň hľadali informácie, aby reálnosť svojich myšlienok o sebestačnosti podložili aj prístupnosťou technológií, ktoré sú k dispozícii. Na jednej strane im k intenzívnemu hľadaniu riešení „pomohol“ jeden distribučný monopol, pretože jeho neochota po troch rokoch rokovaní, ako pripojiť dom do elektrickej siete, ich „naštartovala“ aj smerom k rozšíreniu myšlienok o fotovoltickom systéme získavania el. energie a tým aj k zmene celej elektroinštalácie v dome smerom k riešeniu Smart Home, teda k inteligentným riešeniam. Na strane druhej im táto neochota ukázala nutnosť hľadania technológií, ktoré sú na stavebnom trhu bežne dostupné (otázka ceny) a potreby hľadania projektantov a dodávateľov ochotných „poskladať“ tieto myšlienky do reality. Dnes môžu s uspokojením konštatovať – „FUNGUJE TO“. Našli niekoľko nadšencov, a tak dom stojí a bežne sa každodenne užíva.
Koncepcia „zadania úlohy“ pre projektanta
Slovné spojenie sebestačný a nezávislý RD vyjadruje zásadnú zmenu v prístupe k projektu stavby. Dom musí byť z pohľadu spotreby energií veľmi úsporný, či už ide o vykurovanie alebo spôsob prípravy a akumulácie teplej vody. Dom musí v zime zúžitkovať všetko pasívne teplo, ktoré doň „uloží“ slnko, ale v lete zasa nesmie byť príliš prehrievaný.
Dom, ktorý sa má stať sebestačný, musí využiť všetky vonkajšie vplyvy, ktoré ponúka lokalita, kde sa bude stavať (hovorí sa tomu genius loci pozemku). Len tak sa môže stať nositeľom inovatívnych myšlienok v architektúre, ale aj v materiáloch a technológiách, ktoré budú do domu zabudované. Dom musí byť samozrejme postavený tak, aby bol zdravotne nezávadný a aj život v ňom nesmie produkovať zbytočný odpad – aby bol teda ekologicky neutrálny pre krajinu kde stojí. Ide o náročnejšie zadanie, ale ako uvidíme, zadanie riešiteľné.
Cieľom inovatívneho projektovania bolo nájsť také riešenia, aby sa neznížil zaužívaný štandard bývania v RD a jeho prevádzka bola nezávislá v čo najväčšom rozsahu potrebných médií. Projekt domu spolu s majiteľmi navrhla Ing. arch. Martina Kratochvílová. Energetickú úpravu projektu vylepšila spoločnosť Archistat s.r.o. a vyriešili to priam dokonale.
Rozsah sebestačnosti predstavovaného RD
Poloha pozemku, ku ktorému majú majitelia veľké citové väzby, sa nachádza nad centrálnou časťou obce, kde sú vedené všetky rozvody médií. Prípojky by boli dlhé, ale najväčším problémom bola el. energia. „Distribučka“ veľmi dlho – až tri roky odkladala súhlas s výstavbou pripojenia a tento stav nakoniec majiteľov úplne presvedčil o zmene myslenia a začiatku hľadať iné riešenie, ktoré bolo majiteľovi vnuknuté „zhora“ do formy sebestačnej výstavby RD. Všetky prevádzkové médiá (teplo, voda, kanalizácia) sa teda začali riešiť technológiami sebestačnosti (aj el. energia) a tak dom sa aj pri tomto médiu stal sebestačný. Súhrne: vybudovala sa vlastná 55 m hlboká studňa s čerpacou stanicou, odkanalizovnie sa riešilo ako uzavretý cyklus s prečistením vôd malou čistiarňou, ktoré sa následne akumulujú vo vodotesnej akumulačnej nádrži a používajú sa na závlahu pozemku.
Kúrenie domu sa riešilo pre dom „ultranízkoenergetický až pasívny“ a potrebné doplnkové teplo (v zime) sa zabezpečilo výstavbou kachľovej „tirolskej pece“, do ktorej sa „prikladá“ z garáže domu, aby sa minimalizovalo znečistenie interiéru popolom a prachom z dreva na kúrenie. Koncept domu s minimálnymi tepelnými stratami si vyžadoval veľmi veľa diskusií o tvare (má výsledný tvar T) a aj samotnom stavebnom systéme domu. Tu sa zobralo do úvahy toľkokrát spomínané genius loci pozemku – jeho natočenie na svetové strany (garáž zo severnej strany chráni obytnú časť domu), sklon pozemku, zakomponovanie domu do okolia pozemku (aj s výstavbou zelene na pozemku podľa veľkosti a mohutnosti stromov, aby funkčnosť okien a fotovoltiky bola v lete aj v zime 100%ná), nezabudlo sa ani na pasívne presklené steny a aj aktívne využívanie slnečnej energie elektrárňou z fotovoltických panelov. Že také niečo na dome existuje, nikto neznalý ani nespozoruje (riešenie – panely na ploche pozemku sa odmietlo už pri prvých úvahách o samostatnosti).
Najviac rozmýšľania si vyžiadal problém čistého vzduchu a tým aj „klimatizovania“ domu počas letných slnečných dní. Vybral sa systém centrálnej rekuperácie so zemným „výmenníkom“.
Stavebná realizácia
Počas samotnej stavby sa v plnom rozsahu rešpektovali zásady výstavby dokonale tepelne izolovaného domu. Základová doska je na penovom skle, steny sú staticky dimenzované tak, aby preniesli zaťaženie dvoch poschodí a aj priťaženia strechy z FV elektrárne. Stavebný systém je 20 cm Silka, tepelne izolovaný 30 cm šedého grafitového polystyrénu s tenkou vrstvou silikátovej omietky. Strešný plášť je tepelne izolovaný 36 cm a systém pasívneho využívania tvoria okná a veľké HS portály od spoločnosti Makrowin. Ide o konštrukčný systém drevo (interiér), hliník (exteriér) – okná typu Makrowin Termoscudo vhodné pre pasívne domy, osadené izolačným trojsklom SGG Planitherm XN, ktoré efektívne využíva denné svetlo a optimálnou tepelnou izoláciou znižuje náklady na kúrenie a emisie CO2. Exteriérová farba hliníkového obloženia okien je v odtieni antracit. Interiérová povrchová úprava drevenej časti okien zvýrazňuje prirodzenú krásu dreva v odtieni bielený smrek. Ochranu pred prehrievaním v letných mesiacoch zabezpečujú exteriérové žalúzie Z90 s motorickým ovládaním.
Vchodové dvere MAKROWIN sú osadené biometrickým otváraním na čítačku prstov členov rodiny. Biometrické zámky využívajú snímanie niektorých charakteristických znakov a vyhodnocovací softvér zámok otvorí alebo neumožní prístup. Princíp je využívaný v systéme motoricky ovládaného zámku s biometrickým riadením. Ten sa priamo montuje do dverí a je najmodernejším riešením kontrolovaného vstupu. Biometrické znaky sú zozbierané vo fáze programovania zámku (stačí smartfón s aplikáciou…). Znaky sú zozbierané cez skener a program potom extrahuje ich charakteristické znaky. Tieto sa uložia do binárneho kódu a uložia sa do databanky ako povolené kódy. Pri použití – dvere sú zamknuté, skenuje sa prst a novozískaný impulz sa porovnáva s databázou povolených vstupov. Ak sa nájdu zhody, zámok sa otvára.
Pre sfunkčnenie systému musí byť skener prsta prepojený s riadiacou jednotkou. Cez káblovú prechodku medzi rámom a krídlom dverí sa do riadiacej jednotky a skeneru prsta privádza elektrické napätie. Riadiaca jednotka komunikuje so skenerom prsta. Po tom, ako skener prsta identifikuje správny otlačok prsta, riadiaca jednotka odošle impulz pre motor, ktorý ovláda zámok dverí a dvere odomkne. Súčasťou dodávky okien boli aj veľké presklenné steny MAKROWIN HS portál v bezbariérovom prevedení. Rozmer 6000 x 2885mm. Samotná montáž okien bola riešená veľmi precízne ako predsadená s použitím najnovších technológií systému i3. Pre názornosť prikladáme aj výkresové zobrazenie tohto detailu, kde sa dbalo na technologicky absolútnu elimináciu tepelných mostov a tým aj tepelných strát. Podlaha má tepelnú izoláciu z penového skla o hrúbke 70 cm.
Nakoľko majitelia domu sú zástancami zdravého životného štýlu, tak na povrchovú úpravu vnútorných stien boli použité hlinené omietky a hlina bola použitá z ich pozemku. Veľká časť domu má drevené podlahy, a to aj v „mokrých“ častiach kúpeľne, WC a chodby). Dom je tak zdravotne neškodný a nehrozia ani žiadne výpary z rôznych „kompozitov“ s množstvom stavebnej chémie.
Technologické zariadenie domu
Sebestačnosť zabezpečujú prvky domu, označované ako TZB. Voda a kanalizácia je riešená štandardnými prvkami ako u klasických domov – plast a sebestačnosť je vyriešená z už spomínanej vlastnej studne a malou domovou vodárničkou nadimenzovanou na bežnú spotrebu domácnosti. Prečistením odpadových vôd v malej domovej čistiarni typu Aquatec sa produkcia kalu – environmentálna záťaž minimalizuje, pretože kal sa v pravidelných intervaloch za pomoci vzduchového čerpadielka a baktérií v čističke pravidelne premiešava a tým sa voda čistí až do stavu technickej vody, ktorá následne samospádom odteká do betónovej vodotesnej akumulačnej nádrže, z ktorej je odčerpávaná na polievanie záhrady. Dôležité bolo dimenzovanie jej obsahu, nakoľko cez zimu sa záhrada „nepolieva“, a tak sa musia vyčistené vody akumulovať cca na 4 mesiace.
Čistý vzduch je do domu dodávaný cez zemný výmenník dlhý 40 m za pomoci centrálnej rekuperačnej jednotky. Tu je potrebné pripomenúť, že problém prípadného kondenzu v letnom období je vyriešený tak, že zemný výmenník je vyspádovaný a z najnižšieho miesta napojený na akumulačnú nádrž, kam odteká spolu s prípadnými nečistotami, a tak v rúrach výmenníka sa nemôže tvoriť žiadne „biologické“ znečistenie, lebo sú stále suché. Vykurovanie domu sme už popisovali. Dom je konštrukčne vyriešený na úrovni „domu s takmer nulovou spotrebou tepelnej energie“, a tak na vykúrenie stačí rekuperačná jednotka a doplnok pre extrémne zimy (rezerva) je tvorený ťažkou akumulačnou Tirolskou pecou.
Príprava TÚV má dve fázy. Z prebytkov vyrobenej elektrickej energie, ktorá zohrieva zásobník do požadovanej teploty. Druhá možnosť – v Tirolskej peci je namontovaný teplovodný výmenník, kde teplo z pece nahreje požadované množstvo vody pre TÚV. FV elektráreň, ktorá bola nadimenzovaná ako „ostrovná“, pokrýva celú spotrebu domu – aj v noci. Najdôležitejšími prvkami 48 panelového systému sú akumulátory a regulačný systém na úrovni automatizácie prevádzky, kontroly na úrovni SMART HOME. Tento systém nie je na Slovensku štandardom a nepredáva sa ako „kus“, ktorý sa namontuje do domového el. rozvádzača. Ono to ani nejde, lebo každý RD je iný, a preto sa musel celý systém navrhnúť individuálne a jeho usporiadanie a správne fungovanie je vlastne Know How majiteľa domu a firmy Simplelife s.r.o.
Fungujúca elektroinštalácia tohto domu je vlastne produkt označovaný dnes ako vývoj STARTAP-u. Systém pracuje absolútne autonómne a dokáže ustrážiť aj to, aby sa jednotlivé akumulátory „nevybili“ pod 50%né kapacity a neznižovala sa im životnosť. Systém teda prepína nabíjanie alebo prácu akumulátorov tak, že dom je stále plne pokrytý. Záložný zdroj (benzínový agregát) uložený v garáži sa zapína len v zimnom období, keď je málo slnečného svitu a batérie by sa dostatočne nenabili na požadovanú hodnotu (sneží, prší alebo je inverzia).
Čo je poučné z tejto realizácie
Majiteľ domu nám počas návštevy domu povedal: „Dnes už vám na základe prevádzky domu môžem na sto percent potvrdiť, že autonómny a sebestačný dom sa dá postaviť kdekoľvek za určitých genius loci podmienok. Intuícia, ktorou som sa riadil v počiatkoch hľadania alternatívnych riešení, dnes sa môže oprieť o reálne fungujúci systém. Hoci ma to stálo čas aj veľa námahy, oplatilo sa to. Dnes neplatíme nikomu – elektrinu si vyrobíme sami, vodu si načerpáme sami, vyčistíme si naše odpadové vody a vodu znova vrátime do pôdy, nič neodtečie kanalizáciou do čistiarní odpadových vôd bez úžitku. Môžete sa prísť inšpirovať a poučiť. Dom nezanecháva žiadnu ekologicky znečisťujúcu stopu.“ V redakcii sme radi, že sme vám mohli sprostredkovať
návštevu v tomto jedinečnom dome a uverejniť zaujímavé informácie a zábery. Veríme, že sa nám podarilo do vašich myslí priniesť nové poznatky a hlavne nový pohľad na sebestačnosť pri prevádzke RD.
Ing. Pavel Kleskeň
Snímky: Ing. Dušan Majer
Mgr. art. Matej Schneider – Ostrovný dom
Makrowin, s.r.o., a redakcia DaB
Celý článok si môžete prečítať kliknutím na .pdf dokument.
