Ekologické zdroje energie a jejich využití ve stavebnictví

Klimatické změny se jasně projevují na lokální úrovni, čímž problém spotřeby energie a způsobů stavění činí aktuálními. Věnujeme se ochraně klimatu především v souvislosti s využitím úspor energie a obnovitelných zdrojů energie. Specifickou součástí tohoto tématu je ekologické stavitelství, pasivní stavby a využití přírodních stavebních materiálů. Obnovitelné zdroje se staly nezbytnou součástí všech nově vznikajících rodinných domů.

Nejen, že jsou šetrnější k životnímu prostředí, ale z dlouhodobého hlediska dokážou mít i velmi pozitivní vliv na rodinný rozpočet. Pro všechny, pro které by náhodou blaho planety ani nějaká ta ušetřená koruna nebyly dostatečným lákadlem, je tu prosté opatření v podobě zpřísnění podmínek pro udělení stavebních povolení a povinnost využívat obnovitelné zdroje energie.

Energetická soběstačnost a decentralizace

Energetická soběstačnost obcí a regionů znamená nezávislost na dodávkách energie (elektřiny, plynu či jiných paliv) ze vzdálených externích zdrojů, především na dodávkách neobnovitelných paliv ze zahraničí či na domácí rozvodné síti. Decentralizovaná výroba energie a tepla má řadu výhod. Občané nejsou ohroženi růstem cen a místní produkce tepla je zárukou především energetické bezpečnosti v nestabilním mezinárodním trhu s fosilními palivy.

Principy udržitelné výstavby

Principy udržitelné výstavby přinášejí do oblasti stavebnictví nové požadavky. Z tohoto pohledu je kladen důraz na použití takových materiálů, konstrukcí a technologií, které kromě dosud běžných požadavků na kvalitu, spolehlivost a funkčnost zvyšují také jejich hodnotu z hlediska environmentálních kritérií. Optimalizovaným výběrem jednotlivých materiálů je podle těchto kritérií možno vyhodnotit environmentální kvalitu jednotlivých konstrukcí, skladeb, ale i celých budov.

Úlohou projektanta při tvorbě koncepce budovy by mělo být spolu s konstrukčním řešením navrhnout i materiálové řešení objektu tak, aby odpovídalo výše uvedeným principům a požadavkům. Již dnes existuje celá řada stavebních materiálů, od běžnějších po méně obvyklé (?alternativní?), které mohou zcela nebo částečně nahradit běžně užívané materiály a vylepšit environmentální profil stavby.

Čtěte také: České supermarkety a bio

Na základě výše uvedených principů a požadavků udržitelné výstavby vstupují do stavebnictví také materiály, výrobky, ev. technologie, které jsou někdy označovány jako ?alternativní?, ?low-cost?, ?lowtech?, ?low skills?, ?low quality? atd. Řada z těchto materiálů je používána v oblasti experimentální výstavby, ev. výstavby svépomocí atd., ale mnoho z nich je již nyní zpracováváno průmyslově, ve formě výrobků s přesně definovanými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi.

Materiály z obnovitelných zdrojů

Následující přehled uvádí příklady materiálů z obnovitelných zdrojů, které jsou v současnosti používány, nebo jejichž vývoj pro širší využití ve stavebnictví probíhá, nebo je experimentálně ověřován.

Dřevo

Dřevo představuje z environmentálního hlediska přírodní obnovitelný surovinový zdroj se značným potenciálem. Výrobky ze dřeva a na jeho bázi se vyznačují výbornými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi při nízké hmotnosti (zjednodušená doprava a manipulace), malou objemovou hmotností (dobré tepelně technické vlastnosti), snadnou zpracovatelností a úplnou recyklovatelností. Nevýhody, jako jsou hořlavost, degradace stářím, působení biologických škůdců, povětrnosti atd., lze eliminovat především správným konstrukčním řešením, popřípadě jeho další úpravou.

Trvanlivost správně navržených konstrukcí ze dřeva je zcela srovnatelná s jinými konstrukcemi. Dřevo dnes nabízí architektům možnost osobitého ztvárnění, možnost vytváření výrazné architektury a architektonického designu. Regulovaná produkce dřeva, zajišťující rovnováhu mezi roční těžbou a přírůstkem, představuje cyklus, tvořící stabilní zásobu suroviny.

Pro stavební konstrukce jsou využívané jednak prvky a výrobky ze surového dřeva (trámy, nosníky, fošny, prkna, latě, lepené a sbíjené nebo jinak spojované profily), kompozitní materiály na bázi dřeva s využitím menších odpadových částí (dřevovláknité, dřevotřískové, dřevocementové, OSB desky), kombinace předchozích výrobků (nosné profily). Tyto prvky lze jednak používat v konstrukci samostatně jako části nosných systémů svislých, vodorovných a šikmých konstrukcí (masivní sloupkové konstrukce, stropy, krovy...), velice efektivní je pak systémové využití pro tvorbu prefabrikovaných nebo poloprefabrikovaných konstrukcí (stěnové a stropní panely dřevostaveb, systémy ztraceného bednění pro stěnové a stropní konstrukce, například VELOX, DURISOL apod.).

Čtěte také: Jak podporovat projekty

Široký okruh využití dřeva představují doplňkové a kompletační konstrukce a výrobky použité ve stavebnictví, jakými jsou například výplně okenních a dveřních otvorů, nášlapné vrstvy podlah, široká škála truhlářských výrobků, ale také obklady fasád atd. Zvláštní kategorií je zpracování dřeva pro výrobu střešní krytiny, tzv. ?šindelů?. Původně jde o tradiční historickou střešní krytinu, která má své uplatnění u rekonstrukcí a renovací památkových objektů, ale je možné ji využít v kontextu environmentálních přístupů i u moderních staveb.

Rozvlákněná dřevní hmota se dnes využívá na výrobu tepelných a akustických izolací ve formě desek nebo rohoží. Jedná se o průmyslové výrobky s garantovanými fyzikálními (objemová hmotnost ρ, součinitel tepelné vodivosti λ, faktor difuzního odporu μ, měrná tepelná kapacita c, požární odolnost...) i technologickými vlastnostmi (stlačitelnost, odolnost proti vlhkosti...).

Celulóza a papír

Existuje řada dalších materiálů aplikovaných ve stavebnictví, které využívají dřevní hmotu jako primární surovinový zdroj. Jedním z významných produktů je celulóza a výrobky z ní. Celulózová vlákna vyráběná systémem suchého rozvlákňování jsou využívána pro výrobu tepelných a akustických izolací, nebo jako přísada do asfaltových směsí. Izolace se aplikuje buď zafoukáváním do dutin, nebo nástřikem. Výrobci garantují při dodržení technologického postupu stavebně fyzikální vlastnosti (ρ, λ, μ, c, požární odolnost...).

Využití papíru ve stavebnictví dnes představuje širokou škálu prvků jak ve výrobcích (nosné vrstvy hydroizolací), tak v konstrukčních skladbách (separační vrstvy) a stavebních technologiích (formy ztraceného bednění, například MONOTUB DD), dále v přepravních, obalových a ochranných prostředcích (vlnité lepenky, kartonáž z vlnité lepenky, balicí papíry, sáčky, pytle, odnosné tašky, fixážní prvky z nasávané rozvlákněné papíroviny, papírové trubice formou vinuté kartonáže jako základ pro navíjení celého sortimentu výrobků, atd.).

Části rostlin (sláma, konopí, rákos)

Části rostlin jsou ve stavebnictví využívány již tradičně. V současných stavebních konstrukcích jsou při průmyslovém zpracování materiály jako sláma, technické konopí a rákos opět využitelné. Důvodem pro jejich využití v současném stavebnictví je snížení negativního environmentálního vlivu stavby větším využitím obnovitelných zdrojů.

Čtěte také: Dávkování lignohumátu v ekologickém zemědělství

Využití slámy v moderním stavebnictví představuje v současnosti významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Na trhu se také objevují výrobky pro stavební účely ze slámy nebo s jejím použitím. Využití slámy pro tepelné izolace v současném stavebnictví představuje významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Sláma je jako tepelná izolace využívána jednak ve formě lisovaných balíků ze zemědělských strojů, jednak ve formě volně ukládané slámy do dutiny. Průmyslově zpracovaná sláma je využívána pro výrobu slámokartonových panelů pro systémy suché výstavby (příčky, opláštění stěn, stropů a podhledů...).

Oproti slámě se stébla rákosu vyznačují větší pevností, větším objemem a delší trvanlivostí. Použití ve stavebnictví známe z nedávné minulosti ve formě nosiče omítek dřevěných podbití stropů. V současnosti existuje řada průmyslově zpracovávaných výrobků, které je možno použít pod omítky, jako tepelné izolace nebo jako střešní krytinu a nahradit jimi výrobky využívající obnovitelné zdroje s vyššími energetickými nároky na zpracování.

Další materiály

Existuje ještě řada dalších materiálů ve stavebnictví, které využívají části rostlin jako základní surovinu pro výrobu. Jutu lze využít jako výztužnou tkaninu omítek, při stabilizaci zemních svahů atd. Korek je využíván ve formě korkové drti jako tepelná a akustická izolace. Specifické je jeho využití jako nášlapných vrstev podlah. Ovčí vlna je průmyslově zpracovávána pro výrobu tepelně izolačních rohoží. K základním vlastnostem ovčí vlny patří její vysoká hydroskopie (až 30 %), se vzrůstající vlhkostí se izolační schopnost vlny zvyšuje vlivem sorpčního tepla.

Obnovitelné zdroje energie a dotační programy

Nejeden stavebník se bude muset od příštího roku zamyslet nad energetickou náročností svého budoucího domu. Od ledna příštího roku vstupují v platnost přísnější normy pro spotřebu energií v nových domech, vyžadující kvalitnější stavební materiály, úsporné technologie a využití obnovitelných zdrojů energie.

Program Nová zelená úsporám běží stabilně od roku 2014 a patří mezi velmi úspěšně fungující dotační tituly Ministerstva životního prostředí. Podporuje energeticky úsporné stavby a rekonstrukce rodinných a bytových domů, solární systémy a další ekologické zdroje energie.

Možnosti obnovitelných zdrojů energie

Obnovitelné zdroje energie pro vytápění a chlazení domů čerpané ze země, vzduchu, vody nebo jejich chytrou kombinací.

Geotermální energie

Geotermální vrty využívají tepelné energie země, kdy za pomoci tepelného výměníku získávájí energii z hloubky 80 až 400 m. Geotermální vrt má výhodu stálého zdroje tepla a je tedy vhodným řešením pro energeticky nezávislé domy (zejména pro nízkoteplotní vytápění a chlazení budov). Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí vrtem, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje) a vrátí se zpět nahoru.

Mělký geotermální vrt je řešením pro energeticky nezávislé domy, kdy je nutné omezit hloubku vrtu. Vertical Thermpipe jsou 6 nebo 12 m hluboké prefabrikované prvky, které jsou instalovány do vyvrtané štěrbiny (o průměru 26 nebo 36 cm) pomocí dutého šnekového vrtáku. U novostaveb, které mají základovou desku v zemi, lze instalovat plošné kolektory přímo do desky jednoduše a i tato hloubka stačí k využití tepelné energie pozemku (s výhodou toho, že je instalován přímo pod domem).

Energokoše jsou vhodným řešením pro energeticky nezávislé domy umístěné na menších parcelách a jsou vhodné do míst, kde není možné vrtat do větších hloubek, protože přestavují kompromis mezi hlubokými geotermálními vrty a plošnými kolektory. Energopiloty umožňují využít tepelnou energii vašeho stavebního pozemku pod povrchem terénu u budov, které jsou ze statických důvodů postaveny na základových pilotech.

I tepelná energie odpadních vod v kanalizačním potrubí může být užitečný zdroj tepla. Tyto odpadní vody pod povrchem terénu disponují velkým tepelným potenciálem a systém PKS Thermpipe je logickým a ekonomickým řešením, jak tuto energii využít.

Vzduch

Díky své efektivitě a flexibilitě jsou venkovní vzduchové jednotky běžné u moderních domů, kde se využívají pro vytápění nebo chlazení. Tepelné čerpadlo využívá termodynamické principy k přesunu tepla z jednoho místa na druhé.

Voda

Voda je dalším z čistých, spolehlivých a stabilních zdrojů energie, díky čemuž jsou účinná a efektivní. Kompaktní provedení a instalace pod vodní hladinou vytváří vizuálně nerušené prostředí kolem domu. Lima je systém, který využívá tzv. „nulové“ teploty vody v řece nebo rybníce.

Do vyhloubených vrtů širších průměrů jsou vloženy skruže, opatřené filtračním obsypem a ve vrchní části těsněním. V první studni je umístěné ponorné čerpadlo, které vhání vodu do tepelného čerpadla v technické místnosti domu.

Slunce

Solární energie je také zdroj nevyčerpatelné a dostupné energie, což z ní činí velmi spolehlivý a udržitelný zdroj energie. Klasické fotovoltaické panely vyrábí elektřinu, kterou můžeme využít v domě a přebytečnou energii prodat do sítě. Klasické fotovoltaické kolektory ohřívají vodu, kterou lze využít v kuchyni, v koupelně nebo k vytápění. A hybridní fotovoltaické panely spojují funkci obou do jednoho zařízení.

Hybridní fotovoltaické panely disponují speciálně vyvinutým systémem měděných trubkových meandrů. Hybridní fotovoltaické články jsou chlazeny a panely se nepřehřívají. Tento systém je součástí revoluční chytré sítě, která používá digitální komunikační technologii.

E-Manager detekuje přebytky vyrobené elektrické energie z fotovoltaických panelů a reguluje tepelné čerpadlo do optimální rovnováhy mezi spotřebou a produkcí.

Hybridní systémy

Principem hybridního systému je možnost výběru z několika zdrojů tepelné energie. Například je možné kombinovat Geotermální vrty s Venkovní vzduchovou jednotkou. Výhodou je ekonomicky využitá geotermální i aerotermální energie v různých ročních obdobích. Hybridním systémem získáte možnost snížit počet geotermálních vrtů nebo jejich hloubku. Plusem tohoto systému je také efektivnější regenerace zemského podloží.

Alternativní zdroje energie v České republice

Alternativní zdroje energie v přírodě jsou klíčem k udržitelnější budoucnosti. Obnovitelné zdroje, jako je slunce, vítr, voda či biomasa, přinášejí ekologicky šetrné řešení pro výrobu elektřiny i tepla. Obnovitelné zdroje energie - často označované také jako alternativní zdroje energie - se přirozeně obnovují a jsou prakticky nevyčerpatelné. Na rozdíl od fosilních paliv, jako je uhlí, ropa nebo zemní plyn, které jednoho dne dojdou, jsou obnovitelné zdroje k dispozici pořád. Mezi ty základní patří slunce, vítr, voda, biomasa nebo třeba teplo ze země. Jejich využití nám pak umožňuje vyrábět elektřinu, aniž by to mělo výrazný dopad na naši planetu.

Alternativní zdroje energie se často označují také jako ekologické zdroje energie, protože jejich provoz produkuje minimální množství emisí skleníkových plynů. Využití těchto zdrojů tak jednoznačně přispívá k ochraně klimatu. Navíc s nimi snižujeme svou závislost na dovozu fosilních paliv a podporujeme vlastní energetickou soběstačnost.

Obnovitelné zdroje energie pro domácnosti

Jako běžná domácnost máte hned několik možností, jak využívat alternativní zdroje pro výrobu elektrické energie ke snížení výše vašich účtů i závislost na fosilních palivech.

• Solární panely: Ideální pro výrobu elektřiny nebo ohřev vody.
• Biomasa: Kamna na dřevo nebo pelety jsou oblíbenou alternativou k plynovému vytápění a to hlavně na venkově.
• Tip: Velcí dodavatelé v České republice nabízí tzv. zelenou elektřinu. Pokud tedy sami nemůžete investovat do obnovitelných zdrojů, můžete alespoň používat jejich energii.

Biomasa a geotermální energie pro výrobu tepla

Z obnovitelných zdrojů energie je k výrobě tepla využívána biomasa, energie prostředí (tepelná čerpadla), bioplyn a energie slunce (fototermika). Na výrobě tepla má v České republice z obnovitelných zdrojů energie dominantní podíl biomasa (brikety, pelety, palivové dřevo, dřevní odpad, piliny, kůra, štěpky, zbytky po lesní těžbě, celulózové výluhy atd.). Za další možný obnovitelný zdroj tepelné energie je považována geotermální energie, kdy přímé využívání této energie není v současné době v naší republice realizováno.

Bioplyn vzniká v provozu bioplynových stanic, komunálních či průmyslových ČOV, příp. vyrobená tepelná energie je využívána především pro vlastní potřebu v místě vzniku, může být dodávána i jiným odběratelům (vytápění např. proces přeměny energie dopadajícího slunečního záření na energii tepelnou, tzv. nutno dbát na kvalitu (certifikace paliva), vliv na výhřevnost paliva nebo např. zařízení na výrobu, příp.

Ekologické budovy a jejich benefity

Budovy jsou velkým spotřebitelem energie, materiálů, jejich údržba je nákladná a významně ovlivňují životní prostředí. Právě proto se stále větší pozornost věnuje ekologickým budovám. Jde o budovu, která svou konstrukcí a provozem minimalizuje, případně úplně eliminuje negativní vliv na životní prostředí.

Ekologické budovy přinášejí množství environmentálních, ale i ekonomických benefitů. Rozhodněte se i vy pro aplikaci trvale udržitelných principů.

Principy ekologické výstavby

• Důkladný výběr lokality a design, který integruje trvale udržitelný design.
• Poloha a terénní úpravy mají vliv na místní ekosystémy, dopravu a spotřebu energie.
• Zlepšení energetické účinnosti budov je důležité pro zvýšení energetické nezávislosti.
• Ekologická budova by měla využívat obnovitelné zdroje energie, například solární energii.
• Zelené budovy by měly využívat dlouhodobě udržitelné materiály, které jsou zároveň netoxické a bezpečné pro zdraví lidí.

Nové podmínky pro stavební povolení a obnovitelné zdroje energie

Způsoby energetického provozu dřevostaveb a rodinných domů obecně jsou poslední roky poměrně ožehavým tématem rezonujícím mezi širokou veřejností plánující stavět, ale nyní také oblastí pod drobnohledem úřadů. Svou roli na tom bezpochyby má celosvětový trend moderního “eco friendly” bydlení a udržitelného životního stylu, ale i nově nastavené podmínky pro získání stavebního povolení.

Vytápění a ohřev vody ve vašem novém domě se tedy dle nových podmínek rozhodně neobejde bez obnovitelné energie. Možností je dnes opravdu hodně a to pravé řešení si najde každý.

Možnosti a druhy obnovitelných zdrojů pro dřevostavby

• Energie ze slunce a využívání fotovoltaiky, potažmo solárních panelů, patří k nejoblíbenějším a také cenově velmi příznivým řešením.
• Mezi obnovitelné zdroje energie, které se stále těší velké oblibě zejména mezi vyznavači klasických způsobů vytápění, patří plynové kotle a kotle na biomasu.
• Horkou novinkou posledních let v oblasti obnovitelných zdrojů se stala tepelná čerpadla. Ta fungují na principech “sběru” tepla z půdy, podzemních vod nebo vzduchu.

tags: #ekologicke #zdroje #energie #vyuziti #stavby

Oblíbené příspěvky:

• Krásy a tajemství přírody
• O hadech v české přírodě
• Třídění odpadu s ALIYA
• Vliv mezní vrstvy listu na ekologii
• Význam třídění odpadu