asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Pasivní solární zisky

07.02.2011
Stavět energeticky úsporně už není jen módní záležitost. Tento trend (naštěstí) přerostl do přirozené potřeby a na nízkoenergetické, případně pasivní domy se už nedíváme podezíravě. Jestliže chceme postavit dům tak, aby nás jeho provoz stál co nejméně, měli bychom samozřejmě využít v první řadě to, co se nabízí zcela přirozeně – slunce nám dům vyhřeje snadno, bez složitých technických zařízení a úplně zadarmo. Stačí dostatečně velká, vhodně orientovaná a kvalitní okna… Jen není vše tak jednoduché, jak by se mohlo zdát na první pohled (ale tak už to v životě chodí).
U nízkoenergetické výstavby se i v případě oken klade větší důraz na energetické hledisko, a to nejen z pohledu tepelných ztrát zasklením či konstrukcí rámu, ale také z pohledu pasivních solárních zisků. Souvislosti jsou však mnohem složitější než rovnice, která se logicky nabízí: velké okno orientované na jih = vysoké tepelné zisky ze slunečního záření = nižší náklady na vytápění. Do hry vstupují i další faktory, jako je využitelnost solárních zisků v konkrétní situaci či dostupnost slunečního záření v určitém regionu. Také kvalitní zasklení znamená ve srovnání například se zdivem vyšší tepelné ztráty.

Možnosti pasivního využití slunečního záření
Stavba domu, který dokáže pasivně, tedy bez pomoci technických zařízení, využívat teplo ze slunečního záření, má své zákonitosti. Různá řešení přitom obvykle přinášejí na jedné straně pozitiva, ale na druhé i negativa. Pasivní solární zisky mohou u nízkoenergetických objektů výrazně snížit potřebu tepla na vytápění (důležité jsou především v zimních měsících, přičemž jejich největší využití je v přechodných obdobích – na jaře a na podzim), v létě však zasklené plochy přispívají k nežádoucímu přehřívání interiéru. Vliv dopadajícího slunečního záření na potřebu tepla k vytápění logicky klesá se zmenšováním okenních otvorů v poměru k objemu budovy. Se zvětšujícími se okenními otvory přitom vzrůstá i vliv jejich orientace na pasivní tepelné zisky ze slunce a současně se prodlužuje také období letního přehřívání. To je velmi nepříjemné v případě hlavní orientace na východ a západ (sluneční paprsky, které v letních měsících dopadají ráno, případně večer pod malým úhlem, pronikají takto orientovanými zaskleními hluboko do interiéru). Významnou roli hraje
i zastínění zasklených ploch – na jedné straně zvyšuje potřebu tepla na vytápění v zimě, na druhé snižuje letní tepelnou zátěž objektu.

Využitelnost solárních zisků je spojená také se schopností budovy tuto energii naakumulovat a později využít. Domy s větší akumulační hmotou masivních stavebních materiálů mají tuto schopnost větší a současně poskytují větší tepelnou stabilitu během léta.

Při navrhování nízkoenergetických domů hrají významnou roli okna – pro optimální bilanci tepelných zisků a ztrát je důležité stanovit jejich vhodnou orientaci, velikost a stínění. Architektonické řešení by přitom mělo zohlednit také dostupnost slunečního záření spolu s teplotou venkovního vzduchu – obojí se mění podle regionu a jeho klimatických podmínek.


Solární architektura a forma
Formování solární architektury do velké míry ovlivnil princip Sokratova domu, pro který je charakteristická pultová střecha svažující se na sever pod stejným úhlem, pod kterým na jeho jižní stěnu dopadají sluneční paprsky během zimního slunovratu. Tato forma spolu se snahou o maximalizaci zasklení jižní fasády pro co nejvyšší solární zisky byla vzorem pro mnohé experimentální solární domy – od nízkoenergetických až po první pasivní dům v německém Darmstadtu-Kranichsteinu. Podle více analýz se však význam slunečního záření do jisté míry přeceňuje. Velké plochy zasklení sice umožní pokrýt velkou část měrné potřeby tepla pasivními solárními zisky, ale současně jsou spojeny také s rizikem letního přehřívání až do takové míry, že bude potřebné prostory aktivně chladit. V mnoha případech se ukazuje, že vhodnější strategií je optimalizace okenních otvorů a preferování kompaktnosti objektu – minimální vnější povrch je totiž nesporně účinnou cestou k minimalizaci tepelných ztrát. Kompaktní tvar domu zároveň nejlépe navazuje na tradiční architektonické formy a původní zástavbu našich sídel.

Na lidovou notu?

Při hledání vhodných forem a materiálových řešení energeticky úsporných budov může být užitečná také inspirace tradiční lidovou architekturou. Například oblast lidové architektury využívající hlínu a kámen. Vzhledem k tomu, že masivní stavby mají větší akumulační schopnost a dokážou poskytnout příjemnější podmínky během letních veder a lépe hospodařit s pasivními solárními zisky, je toto řešení praktické i z dnešního pohledu, i když důvodů k využívání určitého stavebního materiálu bylo v minulosti jistě více (například i dostupnost dřeva, kamene či hlíny v různých oblastech).

Energetická bilance pasivního domu v jednotlivých měsících roku
Pasivní solární zisky mohou u nízkoenergetických domů výrazně snížit potřebu tepla na vytápění. Důležité jsou zejména v zimních měsících a největší využití mají v přechodných obdobích na jaře a na podzim. V létě mohou tepelné zisky nestíněnými zaskleními přispět k nepříjemnému přehřívání interiéru.


Erika Kuhnová na základě odborné studie Ing. arch. Loranta Krajcsovicsa
Foto: Dano Veselský

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media