Nízkoenergetický ekologický dom
Problematiku nízkoenergetického ekologického domu nemožno zúžiť len na charakteristické prvky, akými sú energetické úspory, výber ekologicky vhodných stavebných materiálov alebo tvorba zdravej vnútornej klímy. NED by mal v plnej miere vyhovovať popri škále všeobecných požiadaviek a nárokov kladených na budovy aj špecifickým požiadavkám, akými sú napr. efektívny spôsob výstavby pri použití optimálnych stavebných materiálov, technických prvkov a najmodernejších šetrných technológií, ako aj trvanlivosť a bezporuchovosť stavebných konštrukcií, zhodnotenie vložených investícií a v neposlednom rade ohľaduplnosť k prostrediu.

Výber a veľkosť pozemku
Pri výbere pozemku teba prihliadať na vlastné pracovné, školské či iné záväzky a záujmy. Odľahlé miesto vzdialené od ruchu poskytuje veľké súkromie, ale vyžaduje vzhľadom na obmedzené možnosti verejnej dopravy časté používanie automobilu. Domom ušetrená energia sa tým nezmyselne presunie do energie pre zabezpečenie mobility. Veľkosť pozemku závisí od predstavy veľkosti stavby a plánovaného využitia pozemku, pričom sa prihliada na požiadavku minimálneho záberu voľných plôch. Istou kompenzáciou zabranej zelene na výstavbu je zriadenie zelenej strechy. Bežná veľkosť pozemku pre samostatne stojaci dom je 500 až 800 m2.

Poloha a prístup pozemku
Dôležitým predpokladom správneho výberu a optimálneho využitia pozemku vo vybranej lokalite na realizáciu ekologickej výstavby je vyhodnotenie existujúcich podmienok prírodného prostredia. Prieskumy a rozbory danej lokality z hľadiska geológie, geomorfológie, hydrológie a klimatológie by mali byť súčasťou každého dobrého návrhu. Cenné sú vlastné pozorovania daného pozemku, aj dva pozemky v tej istej lokalite môžu mať úplne odlišné podmienky. Ideálny pozemok určite neexistuje, no pri dobrom návrhu sa dajú niektoré nevýhody premeniť na výhody, prípadne aspoň čiastočne či úplne eliminovať.

Orientácia, topografia pozemku
Dôležité je predovšetkým smerovanie svahu na slnečnú stranu a poloha domu na svahu. Teploty vzduchu v údolných polohách a na vrcholoch kopcov sú nižšie ako v chránených polohách a na južných svahoch. Údolné oblasti môžu vplyvom klesania studeného vzduchu hlavne v noci vytvárať jazerá studeného vzduchu. V údoliach sa tiež zhromažďujú škodliviny a znečistený vzduch.
NED sa hmotovo i prevádzkovo otvárajú k juhu. Väčšia plocha domu je na dlhšej južnej fasáde, ku ktorej sú priradené obytné miestnosti. Pri orientácií NED je nutné zohľadniť miestne podmienky, ako sú svahovitosť terénu a jeho orientácia. Nesmieme zabudnúť na dostatočný odstup budovy od okolitých tieniacich prekážok, aby sa nízke zimné slnko dostalo na južnú fasádu. Typickými znakmi solárneho domu sú veľké presklenia na dlhšej južnej fasáde a malé okenné otvory na severnej strane, poskytujúce iba nutné osvetlenie vnútorných priestorov.
Okná orientované na západ a východ prinášajú v zime málo energie a v lete sú spôsobujú prehrievanie miestností. Okná sú najdôležitejším prvkom na ohrievanie domu solárnou energiou. Optimálna veľkosť okien závisí od akumulačných schopností celého systému. Celková plocha okien by nemala presiahnuť 25 % plochy vonkajších stien a zároveň by nemala prekročiť štvrtinu príslušnej podlahovej plochy. Väčšie okná majú zmysel iba v kombinácií so zásobníkmi, ktoré sa tým nabíjajú prebytočným teplom. Osobitnú pozornosť z tepelnotechnického hľadiska si vyžadujú okná osadené do strešnej roviny (vikiere a strešné okná).

Teplotné zóny
Podstatou solárneho konceptu NED je pasívne využívanie slnečnej energie - teda vyhrievanie obytných miestností priamym slnečným žiarením. NED pri zohľadnení poznatkov tepelného správania sa materiálov, nimi ohraničených priestorov a miestnej klímy využívajú vo zvýšenej miere zisky zo slnečnej energie. Vďaka tomu ich spotreba energie na vykurovanie je o 10 až 20 % nižšia ako pri štandardných budovách. Pri výstavbe NED sa solárny koncept zónovania priestorov používa hlavne z dôvodu orientácie obytných miestností na slnečnú stranu, čo má energetické aj psychologicko-pohodové výhody. Všeobecne sa miestnosti v solárnom dome orientujú v závislosti od ich náročnosti na teplo.

Severná nárazníková zóna - ležia v nej vedľajšie priestory s menšou frekvenciou využívania, ako napr. kúpelňa, záchod, odkladacie a technické priestory, garáže, chodby a schodiská, kde stačia aj malé okná. Jadrová obytná zóna - tvoria ju často používané miestnosti. Bývajú umiestnené na slnečnej strane domu a ich veľkoplošné zasklenia umožňujú dostatočné prehrievanie domu v chladnom období roka. Južná akumulačná zóna - vytvára ju zimná záhrada pričlenená k obytnej strednej zóne.
Tvar domu
Pri návrhu tvaru domu vychádzame z podmienky zabezpečenia požadovaného objemu pri čo najnižšom povrchu stavby (optimálny tvar je guľa, resp. pologuľa). Kompaktná, málo členitá stavba s malým počtom zalomení, výstupkov, nik, vikierov alebo balkónov, má pri rovnakom objeme pri menšej vonkajšej ploche aj menšie straty prestupom tepla. Pri dobre izolovaných domoch je vplyv tvaru budovy veľmi malý, ale táto požiadavka je dôležitá aj z hľadiska snahy o čo najnižší počet kritických miest potenciálnych tepelných mostov. Konštrukčný systém budovy predstavuje priestorové usporiadanie nosných a nenosných prvkov a ich vzájomné spojenie tak, aby stavba ako celok bola bezpečná a trvanlivá.

Masívny konštrukčný systém
Možnosť svojpomocnej výstavby, individuálny prístup pri návrhu a predstava pevnej stavby sú dôvodom, prečo tradičná masívna výstavba v podobe murovaných stavieb z tehloblokov a tvaroviek je u nás stále najrozšírenejším spôsobom individuálnej výstavby. Parametre NED možno pri tomto systéme dosiahnuť murivom so zateplením alebo murivom s jadrovou vrstvou tepelnej izolácie.
Ľahký konštrukčný systém
Trend súčasného bývania sa pomaly presúva smerom k stavebným systémom na báze dreva (skeletové, rámové a hrazdené konštrukcie, zruby, prefabrikované tabuľové a vrstvené konštrukcie) s jednoduchou montážou, adaptabilitou počas prevádzky a nepatrnými nárokmi na prestavbu či demontáž. Vzhľadom na to, že konštrukcia je z veľkej časti tvorená tepelnou izoláciou, má tento systém v nízkoenergetickej výstavbe široké uplatnenie. Okrem vynikajúcich tepelnoizolačných parametrov je jednou z ďalších výhod týchto konštrukcií nižšia primárna energetická náročnosť.
Obalové konštrukcie budovy - steny, okná, strecha a podlaha - oddeľujú vnútorné priestory od exteriéru. Svojimi tepelnoizolačnými vlastnosťami prispievajú k vyváženej a zdravej vnútornej klíme budovy. NED charakterizuje dôsledné zníženie strát energie prechodom tepla v celom obvodovom plášti. Optimálnou hrúbkou tepelnej izolácie možno ušetriť až 70% energie na vykurovanie.

Tepelná izolácia - zateplenie
Najvhodnejším a najúčinnejším prostriedkom šetrenia energie je tepelná izolácia. Najviac kritickými miestami bývajú okná, dvere a obvodový plášť budovy. Ako však zistiť, kde možno tepelnú izoláciu ešte zlepšiť? Tu nám pomôže termografia. Je to špeciálna fototechnika znázorňujúca, na ktorých miestach je fasáda nedostatočne izolovaná. Červená a žltá farba signalizuje únik tepla. Moderná technika nám núka veľa možností ako tento problém riešiť.
Je všeobecne známe, že v priemernej domácnosti sa cca 60% z celkovej spotreby energie minie na vykurovanie. Znižovanie spotreby energie je požiadavkou, súvisiacou s rozvojom spoločnosti, ekonomickým vývojom a racionalizáciou čerpania zdrojov palív a energie. Zvyšujúce sa ceny energií a tepla vytvárajú potrebu znižovať tepelné straty pri vykurovaní budov zlepšovaním tepelnotechnických vlastností.

Okná zaisťujú dve základné funkcie – prirodzené osvetlenie miestnosti a prirodzené vetranie. Pri oboch týchto funkciách dochádza k tepelným stratám 30 – 40 % z celkovej tepelnej straty objektu. Ide o stratu prestupom tepla cez sklenú plochu a rám a stratu infiltráciou – únikom teplého vzduchu a prísunom studeného vzduchu okennými netesnosťamí, škárami či pri otvorení okna. Správnymi úpravami je možné tieto tepelné straty oknami znížiť o 30%.

Znížiť tepelné straty okennými konštrukciami je možné nieľkokými spôsobmi -výmenou starých okien za nové alebo použiť relatívne jednoduché možnosti: vytvorenie izolačného medzipriestoru - závesy, okenné rolety, okenice, úprava zasklenia - izolačné fólie alebo výmena zasklenia za izolačné dvojsklá, vytvorenie nárazníkového priestoru – zasklenie verandy, úprava tesnenia.

Zatepľovanie obvodových stien bytových domov, rodinných domov a budov občianskej výstavby sa uskutočňuje ako logický dôsledok potreby zlepšenia fyzického stavu budov, odstránenia nedostatkov vyplývajúcich zo zanedbania údržby, snahy zabezpečiť technické parametre zodpovedajúce požiadavkám kladeným na stavebné konštrukcia a budovy v súčasnosti. Cez steny prechádza 30% celkový tepelných strát budov. Čím sú lepšie východiskové tepelnotechnické parametre pôvodných sta ebných konštrukcií, tým je nižšia účinnosť dodatočnej tepelnoizolačnej vrstvy uplatnenej v rovnakej hrúbke

Zabezpečenie tepelnej ochrany budovy dodatočným zatepľovaním obvodových stien má zásadné priaznivé účinky: zníženie spotreby energie na vykurovanie o 30%, odstránenie hygienických nedostatkov, vytváranie podmienok tepelnej pohody v bytoch zníšením vnútornej povrchovej teploty, zvýšenie tepelnej zotrvačnosti stavebných konštrukcií a spomalenie chladnutia miestností pri vykurovacej prestávke, eliminovanie zatekania, zamedzenie korozií výstuže v stykoch a paneloch, zníženie vplyvu teplotného rozdielu.

Pri kombinácii zatepľovacieho systému obvodových stien a výmenou okien alebo ich úpravou možno dosiahnuť zníženie spotreby energie na vykurovanie o viac Jaso 50%, ale len pri budovách postavených do roku 1983, pri budovách postavených neskôr sa dá dostiahnuť zníženie spotreby energie o 30%.
Strešná konštrukcia tvorí horizontálnu obalovú konštrukciu budovy. Percentuálny podiel strechy na energetickej náročnosti vykurovania budov tvorí cca 5 -–15%. Rodinný dom s plochou strechou s dvomi nadzemnými podlažiami (rok výstavby 1985) – má percentuálny podiel strechy na energetickej náročnosti vykurovania budov 8%, jednopodlažný dom 12%. Pri vyčíslení percentuálneho vplyvu ENVB (energetickej náročnosti vykurovania budov) rok výstavby, tvar budovy, ktorý závisí od plochy vonkajších povrchov konštrukcií s tepelnými stratami.

Zateplením obvodového a strešného plášťa budovy dosiahneme: zníženie tepelných strát spôsobených prechodom tepla, úsporu energie, eliminujeme, resp. znížime kondenzáciu vodných pár, zvýšime vnútornú povrchovú teplotu obvodových stien a stropov, ochránime konštrukciu strechy a obvodové murivo před výkyvmi teplôt, využijeme akumulačnú schopnosť hmoty, ktorá tvorí obvodový plášť, prispejeme k ochrane životného prostredia

Na dodatočnú izoláciu plášťa budovy sa používajú polystyrénové platne, ktoré sa pripevňujú na vonkajšiu stenu špeciálnymi úchytkami a celá fasáda sa potom omietne. Do okien sa vkladajú izolačné vákuové sklá. Vonkajší rám okien sa utesní polyuretánovou penou. Dvere sa utesnia penovým tesnením okolo zárubne, prahom a na spodok dverí sa montuje kefka proti prievanu.
Pri voľbe systému zateplenia, ale aj iných ekologických prostriedkov je treba si uvedomiť, že ekologické bývanie chráni životné prostredie, ale je aj finančné náročné. Preto otázka návratnosti investícií je veľmi dôležitá.
Zelené plochy
Poveternostné pomery v lokalite ovplyvňujú spotrebu vykurovacej energie budov. Rýchlosť vetra závisí od výškovej polohy a tvaru budovy, od jej výšky a plochy povrchu. Zaťaženie vetrom sa môže zmenšiť vhodným nasmerovaním budovy vzhľadom na smer vetra (45°odchýlka od hlavného smeru zimného vetra), zlepšením aerodynamiky budovy (kompaktnou formou), obmedzením jej výšky a vhodným usporiadaním okolitej vegetácie.
Zalesnené plochy majú výraznú regulačnú funkciu pre lokálnu klímu prečisťujú vzduch, zadržujú vlahu a tým regulujú vlhkosť a teplotu okolitého vzduchu, chránia pred vetrom, vytvárajú oddychové a rekreačné plochy a majú estetizujúcu funkciu. Správnou orientáciou budovy a vhodnou výsadbou zelene možno cielene usmerňovať a odvádzať studený vzduch. V návrhu stavby je potrebné brať ohľad aj na hodnoty existujúcej zelene na pozemku a prispôsobiť pôdorys prípadne aj hmotu domu.
Pri návrhu zelených plôch na pozemku treba prihliadať nielen na estetické a kompozičné faktory, ale aj na klimatické. Výsadbou stromov a vyšších kríkov možno chrániť dom pred vplyvmi vetra, chladu a hluku, pričom sa dodatočne zlepšuje aj kvalita vzduchu. Pre lepšie začlenenie stavby do prírody je vhodné dom vybaviť konštrukciami umožňujúcimi zriadenie zimnej záhrady, zelenej strechy, ozelenenie fasády popínavými rastlinami.

Zelené („živé“) strechy
Zelené strechy sa využívali už oddávna najmä na vidieckych obydliach v severských škandinávskych krajinách, a dnes sa stávajú aj v mestách významným prvkom pre skvalitnenie života v urbanizovanom prostredí.

Tepelne izolovať môžeme aj zazeleňovaním strechy a stien domu. Steny zarastené popínavými rastlinami chránia fasádu domu - pred dažďom, prachom, škodlivinami v ovzduší, pred škodlivým žiarením, čím 3x predlžujú jej životnosť, zmierňujú teplotné extrémy - v lete zadržiavajú veľkú horúčavu, ale rovnako dobre chránia před dažďom a v zime před chladom tým, že znižujú rýchlosť vetra, prispievajú k ozeleneniu miest - esteticky dopĺňajú architektúru.
Zelené strechy redukujú deficit zelených plôch v meste a napomáhajú zachovať biodiverzitu, sú náhradou zastavanej zelenej plochy, zachytávajú, akumulujú vodu a skvalitňujú mikroklímu, chránia priestory najvyššieho podlažia pred prehrievaním, predlžujú životnosť strechy. Zazeleňovanie neslúži len ako tepelná, ale aj zvuková izolácia, zlepší sa kvalita ovzdušia, estetický vzhľad domu a vytvoríme nový životný priestor pre drobný hmyz a budeme v neustálom konatkte s prírodou. Zemný substrát a biomasa zabraňuje rozrušovaniu hydroizolačnej vrstvy strechy a obmedzuje mechanické poškodenie strechy (krúpy, veterné vplyvy).

Energetická bilancia domu sa zazelením strechy pozitívne ovplyvní. Pri bežnej ploche strechy (v závislosti od farby a materiálu) sa teplota vyšplhá až na 80%, zarastená strecha sa však ohreje len na 25% a naopak, v zime klesne teplota na –20oC, kým v pôde zarastanej strechy klesne teplota k bodu mrazu.
Po prudkom lejaku odtečie 90 – 90%zrážkovej vody do kanalizácie, kým živá strecha priamo zadrží 80% dažďovej vody. Veľká časť viazanej vlahy sa cez pôdu a vegetáciu priamo odparí a do kanalizačnej siete sa vôbec nedostane. Tým sa ušetrí energia jednak na kúrenie, jednak na čistenie odpadových vôd. Na tvorbe mikroklímy obytného prostredia sa podieľa spôsob vytvárania blokov, uličných ťahov, alebo rozptýlených systémov. V husto zastavaných plochách sídel môže byť teplota vonkajšieho vzduchu až o 10°C vyššia ako vo voľnej krajine.

Typy zelených striech:
Extenzívna - vrstvy vegetačného substrátu sú malé, preto sú vhodné len na výsadbu odolných, nízkych a do plochy sa rozrastajúcich rastlín - skalničiek a trvaliek, neuvaľuje sa so zavlažovaním ani s pobytom človeka, strecha má hlavne ochrannú funkciu, ekologické a psychologické prednosti (únosnosť strešnej konštrukcie 100 až 300 kg/m2). Intenzívna - vrstvy vegetačného substrátu sú veľké (30-100 cm), sú vhodné na výsadbu kvetinových záhonov, kríkov, nízkych stromov, zavlažovanie a údržba je nutná, rekreačný pobyt človeka je možný

Zimné záhrady
Prínos zimnej záhrady k tepelným ziskom NED závisí od spôsobu jej budúcej prevádzky. V prípade snahy o vytvorenie celoročnej príjemnej klímy je nutné v skleníku vykurovať resp. značnú časť tepla odvetrať preč, čím sa jeho energetická bilancia stáva viac-menej neutrálnou. Dobrý nevykurovaný slnečný kolektor vo forme zimnej záhrady je obývateľný, ale počas 40 % denných hodín v roku. Zimná záhrada sa umiestňuje väčšinou na východnú alebo západnú stranu fasády, čím južná fasáda ostane voľná pre okná a zároveň miestnosti na severe, východe a západe môžu byť zásobované teplým vzduchom.
Zimné záhrady zlepšujú mikroklímu interiéru, majú pozitívny estetický a psychologický efekt, ponúkajú možnosť prezimovania chúlostivých vonkajších rastlín pri sezónnom využívaní. Ale vyžadujú náklady na energiu, výrobu špecializované zasklenia, na prevádzku - zabezpečenie stabilnej teploty a osvetlenia, na vykurovanie - pri celoročnom využívaní.
Rekuperácia - spätné získavanie tepla
Ak je stavba tak dokonale utesnená, že znemožňuje výmenu vzduchu, treba problém riešiť umelo. Najelegantnejším, ale aj najnákladnejším riešením je spätné získavanie tepla. Je to technika, ktorú využívajú Škandinávci v mnohých domoch. Vzduchotechnický systém v NED zabezpečuje výmenu vzduchu so spätným získavaním tepla vo výmenníku. Spotrebovanému vzduchu sa odoberá teplo, to zahreje čerstvý vzduch, ktorý sa vháňa do miestnosti. Hladkú prevádzku zabezpečuje elektronické riadenie, výmenu vzduch u vzdušníky, zabudované do stropov izieb. Týmto spôsobom sa znižujú energetické nároky na vetranie.

Stavebné materiály a výrobky
Pri výbere materiálov platí zásada, uprednostniť také konštrukčné riešenie, ktoré popri splnení poľavovaných funkcií umožní uplatni materiály vyrobené s minimálnym množstvom energie a podľa možností z miestnych obnoviteľných surovín.
Nízkoenergetický ekologický dom je možné postaviť z takmer každého materiálu. To znamená, že je možné použiť bežný stavebný systém, ktorý je na trhu. V murovaných systémoch je nutné zrealizovať aj dodatočnú tepelnú izoláciu, pretože masívna stena je v súčasnosti z hľadiska normatívnych tepelnotechnických požiadaviek na hranici použiteľnosti.
Stavebné materiály a výrobky hlavne ovplyvňujú podmienky a kvalitu života údi v obytnom priestore. Dnes sa v stavebníctve používa okolo 60.000 druhov rôznych materiálov a hmôt, mnohé z nich sú však vyrobené z látok, ktorých pôsobenie na ľudský organizmus a životné prostredie ešte nie je dostatočne známe a overené. Aj v stavebníctve často výrobcovia označujú svoje produkty za ekologické, pričom toto označenie nesprávne používajú - v hodnotiacom zmysle pre človeka - ako zdravotne nezávadné. Pri stavebno- ekologickom posudzovaní stavebných materiálov a výrobkov sa však berie do úvahy ich celkový životný cyklus, od surovín až po ich odstraňovanie a recykláciu.

Zdroje tepla
NED prednostne využívajú obnoviteľné zdroje energie.
z energie prostredia - tepelné čerpadlá, rekuperácia – spätné získavanie tepla
zo slnečnej energie - aktívne (solárne kolektory), pasívne (zásobníky tepla), hybridné systémy
z energie biomasy - kotle na biomasu (odpadové drevo, slama), kachľové pece
z fosílnych palív a elektriny- plynové, olejové kotle. elektrické konvektory, infračervené žiariče,...
Tepelné čerpadlo je vykurovacie zariadenie, ktoré odoberá tepelnú energiu prírodnému prostrediu a odovzdáva ho do vykurovacieho systému. (obr.5,6)
• systém voda / voda - najefektívnejší spôsob získavania tepelnej energie využíva teplo podzemnej vody, ktorá sa odoberá zo studne, prechádza cez tepelné čerpadlo a čiastočne ochladená voda sa vypúšťa do druhej - vsakovacej studne
• systém zem / voda - využíva zemné teplo prostredníctvom zemných kolektorov ( potrubie naplnené nemrznúcou zmesou uložené vo výkope), prípadne zemných vrtov, do ktorých je potrubie uložené.
• systém vzduch / voda - využíva vzduch, médium síce všade dostupné avšak pri nízkych teplotách je nevyhnutný doplnkový zdroj tepla - tzv. bivalentný systém.
Slnečná energia – akumulácia tepla
Zhromažďovanie energie vzniká pri dopadaní slnečných lúčov na ožiarené teleso z masívneho materiálu. Krátkovlnné žiarenie zo slnka sa tak mení na dlhovlnné, ktoré sa po určitom časovom posune vyžarovaním opäť odovzdáva do okolia. Akumulačné hmoty sa využívajú predovšetkým pre tepelný príspevok v čase jeho deficitu, teda najmä v noci, počas zimného a prechodného obdobia. Akumulačná schopnosť budovy môže najmä v spojení s pasívnym využitím slnečnej energie znížiť nároky na vykurovanie a chladenie. Vyvážený pomer tepelnoakumulačných hmôt a veľmi dobrých tepelnoizolačných vlastností jej obvodového plášťa zároveň výrazne prispieva k vytvoreniu optimálnej vnútornej klímy. Konštrukcie steny, podlahy a stropu by mali byť vyhotovené z materiálov s vysokou hustotou a špecifickou tepelnou kapacitou ako betón, tehla, kameň a pod., aby mohli slúžiť ako akumulačné hmoty.

Zhromažďovanie solárnej energie je značne závislé od spôsobu jej získania. Zisky z pasívneho využitia sa ukladajú na niekoľko hodín, zisky z hybridného využitia na niekoľko dní a zisky z aktívnych systémov na niekoľko týždňov alebo mesiacov. Takmer žiadna nízkoenergetická výstavba sa nezaobíde bez solárnych ziskov. Podiel príspevku slnečného žiarenia v NED tvorí približne 30-40% jeho hrubej potreby tepla (v bežnom dome je to približne 14%).

Primárna akumulácia – pasívne systémy
Slnečné žiarenie dopadá cez okná alebo zimné záhrady na povrch stien a podláh, tie sa postupne zohrievajú a následne túto energiu vyžarujú do miestnosti v podobe tepla. Primárna akumulácia je približne štyrikrát účinnejšia ako sekundárna akumulácia.

Sekundárna akumulácia – aktívne systémy
Táto metóda je trochu náročnejšia a vyžaduje aj istú technológiu. Najčastejšie sa deje zohrievanie média (voda alebo vzduch) v slnečných kolektoroch. Z nich sa ohriate médium odvádza do zásobníkov, kde sa získané teplo uskladní. Nahromadená tepelná energia sa v čase potreby dopravuje na miesto využitia ( t.j. do spotrebičov teplej vody alebo do vykurovacích telies)
Aktívne systémy
Solárny kolektor je zachytávačom (absorbérom) tepla, ktorým prechádza tepelný nosič (voda, vzduch, vákuum).Ten potom odovzdáva naakumulované teplo do zásobníka a v čase potreby ho dopravuje na miesto využitia ( t.j. do miestnosti, spotrebičov teplej vody alebo do vykurovacích telies).V niektorých prípadoch sa na sezónnu akumuláciu energie využíva veľký vodný zásobník o objeme 20 až 100 m3, nevýhodou je vysoká náročnosť pri jeho výrobe, celková energetická návratnosť je viac ako 15 rokov. Solárne kolektory sa využívajú prioritne na predohrev resp. ohrev OPV (TÚV) a až v druhom pláne aj na podporu vykurovania.

Pasívne systémy
Sú konštrukcie využívajúce teplo slnka, v ktorých energetický transport medzi kolektorom, zásobníkom a samotným spotrebiteľom tepla je bez použitia ďalšej mechanickej energie. S ich použitím treba počítať už pri samotnom navrhovaní budovy. Sú dané orientáciou budovy. Sú závislé od koncepcie domu, pôdorysu (zónovanie), orientácie budovy, tepelnej izolácie a konštrukcie (akumulačná hmota) Ponúkajú popri získavaní tepla ďalšie pobytové priestory (zimná záhrada) a lepšiu akustickú ochranu.

Hybridné systémy
Okenný kolektor konštrukčne zodpovedá dvojitému oknu s celkovou hĺbkou 20 až 30 cm. Teplý vzduch medzi oknami je gravitačne alebo ventilátorom odvádzaný do zásobníku (strop, steny, zásobník s kameňmi).

Stenový kolektor tvorí predsadená sklenená konštrukcia pred stenou budovy. V medzipriestore medzi zasklením a stenou sa vzduch ohrieva a stúpa hore, odkiaľ je systémom kanálov odvádzaný do zásobníku. Kombináciou okenného a stenového kolektoru vzniká tzv. dvojplášťová transparentná fasáda.

Energia z biomasy
Využívanie dreva pre energetické účely je obzvlášť výhodné v energeticky šetrných domoch, svoje opodstatnenie má aj v NED. Moderné kotle na drevo s účinnosťou 75-90% spaľujú kusové drevo, palety alebo štiepky. Okrem vykurovania sa kotle na drevo používajú aj prípravu teplej úžitkovej vody. Vhodným riešením vykurovania sú aj kachľové pece na drevo s druhotným akumulátorom tepla, ktoré spájajú výhody kachľových pecí s účinným rozvodom tepla. Teplovzdušné hybridné pece kombinujú funkciu akumulačného a teplovzdušného vykurovania.

Fosílne zdroje a elektrina
V NED sú fosílne zdroje energie prípustné len vo výnimočných prípadoch, obvykle ide o vykurovanie zemným plynom. Z dôvodu energetických úspor a odľahčenia zaťaženia životného prostredia je vhodne realizovať kondenzačný kotol s modulovaným horákom, ktorý využíva aj teplo obsiahnuté v spalinách a má plynulú reguláciu výkonu. Elektrické vykurovanie vysoko zaťažuje životné prostredie a je nezmyselné aj z energetického a ekonomického hľadiska. Na druhej strane má nízke náklady na jeho obstaranie a zabudovanie, je dobre regulovateľné a kombinovateľné s inými zariadeniami. Za určitých podmienok je výhodné aj v NED na krátkodobé použitie pri vykurovaní periférnych častí domu.

Vykurovanie
V NED je vykurovacie obdobie v porovnaní s inými stavbami podstatne kratšie. Vykurovanie je v prevádzke len dva až štyri mesiace, a to ešte prerušovane. Príčinou skrátenia vykurovacieho obdobia je výrazne vylepšená tepelná izolácia a solárne zisky, ktoré čiastočne alebo celkom pokryjú zvyškovú potrebu tepla v prechodnom období. V dôsledku toho sú v týchto domoch systémy na pokrytie tepla málo využité, preto investícia do nich musí byť v dobrom pomere k poskytovanej službe. Za optimálny vykurovací systém v koncepte NED možno považovavať nízkoteplotný, ktorý pracuje s nízkymi teplotami teplonosného média.

Radiátorové vykurovanie je tradičným vykurovacím systémom, ktoré je založené na výraznej cirkulácii vzduch v miestnosti. Charakteristický je najmä veľký rozdiel medzi teplotou vykurovacej plochy riadiátora, teplotou vzduchu a teplotou stien miestnosti, z čoho pramení nízky pocit tepelnej pohody. Bežné usadzovanie prachu a baktérií na radiátore a ich nesustále vírenie spôsobené cirkuláciou vzduchu. Tento systém tiež neúmerne vysušuje vzduch z dôvodu vysokej povrchovej teploty. Cenovo je to dnes najvýhodnejšie riešenie, architektonicky však pôsobí v interiéri rušivo. Preto je vhodné do objektov, kde nie je možné aplikovať nízkoteplotné systémy. Dôležitú úlohu zohrávajú aj nízke investičné náklady tohoto vykurovania.

Nízkoteplotné systémy sú vhodné najmä na využívanie energie z nízkoteplotných zdrojov energie: teplovodné ústredné vykurovanie, teplovzdušné vykurovanie: - otvorený systém, uzavretý (hypokaustový) systém

Teplovodné vykurovanie - najčastejším teplovodným ústredným vykurovacím systémom je: podlahové vykurovanie - teplota vykurovacieho média je 35 - 45 °C a stenové vykurovanie, teplota vykurovacieho média je 50 - 60 °C

Podlahové vykurovanie kombinuje sálavú a cirkulačnú zložku. Cirkulácia vzduchu vyvolaná prirodzeným pohybom teplého vzduch nahor je výrazne nižšia ako u vykurovania radiátormi. Steny v miestnosti sú relatívne chladné, vzniká však výrazne lepší pocit tepelnej pohody vyvolaný ohriatím stien v miestnosti a stropu sálavou zložkou podlahy. V miestnosti je rovnomernejšie rozvrstvenie tepla. Vzhľadom k tomu, že hrúbka podlahy sa pohybuje v rozmedzí 6 – 10 cm, je nutné počítať s dlhšou dobou potrebnou na vyhriatie miestnosti, ale aj s potrebnou výškovou dispozíciou stavby. Vhodné je použitie podlahového vykurovania v miestnostiach s chladnejšími materiálmi podlahových krytín (laminát, keramika). Pri podlahovom kúrení nedochádza k víreniu vzduchu (ani prachu), relatívna vlhkosť vzduchu je vyššia, umožňuje vertikálne rozloženie teplôt s priebehom priaznivejším pre ľudský organizmus, v porovnaní s konvenčným spôsobom vykurovania napr. s radiátormi, umožňuje dosiahnuť rovnakú tepelnú pohodu v miestnosti pri nižšej priemernej teplote vzduchu v miestnosti cca o 2 - 3°C. Zvýšenie priemernej teploty vzduchu o 1°C si vyžaduje až 6%-né zvýšenie spotreby energie. Negatívne pre využitie slnečnej energie pri podlahovom vykurovaní pôsobí jeho veľká zotrvačnosť - slnkom ožiarená podlaha má často príliš vysokú teplotu, aby mohla akumulovať slnečnú energiu.
Stenové vykurovanie vyniká minimálnym prúdením vzduchu a veľkým podielom sálavej vykurovacej zložky. Je dosiahnutá optimálna tepelná pohoda, daná vysokou hodnotou strednej teploty stien miestnosti. Najviac je toto vykurovanie veľmi vhodné zo zdravotného hľadiska – najmä pre alergikov. Je to architektonicky elegantné riešenie bez rušívých zásahov do interiéru, reakcia na povely regulácie je veľmi pružná. Vzhľadom k nízkej potrebnej teplote kotlovej vody a jej dobrému vychladeniu je optimálne použitie tohoto vykuorvania s kondenzačnými kotlami. Systém je cenovo približne na úrovni podlahového vykurovania
V súčasnej dobe sa prí návrhu vykurovania, najmä v rodinných domoch, úspešne využíva Kombinácia dvoch vykurovacích systémov. Podlahové vykurovanie sa navrhuje v priestoroch bez nároku na pružnú reguláciu, ale so zabezpečením optimálnej tepelnej pohôd. Sú to priestory prízemia, obývacia izba, kuchyňa, chodby, všeobecne miestnosti teréne alebo nad nevykurovanými priestormi. Radiátory sa umiestňujú v priestoroch izieb a spálni, kde z dôvodu nedostatočnej vykuorvacej plochy zastavanej nábytkom nie je možné použiť vykurovanie podlahou alebo kde je podlaha od spodných vykurovaných miestností už viac-menej temperovaná.

Teplovzdušné vykurovanie
Najjednoduchšou formou teplovzdušného vykurovania sú kachlové pece, v ktorých sa ohrieva vzduch medzi oceľovou vykurovacou vložkou a keramickým plášťom. Vzduch prúdi nastaviteľnými otvormi do miestnosti alebo môže byť vedený vzduchovými kanálmi do iných miestností. Výhodou otvoreného teplovzdušného vykurovania je rýchly nábeh, nevýhodou vírenie prachu a vysúšanie vzduchu.
V hypokaustových uzavretých systémoch (ktoré odstraňujú nevýhody otvoreného systému) vzduch prúdi účinkom gravitácie alebo ventilátora dutými stenami a podlahami (napr. z keramických tvaroviek), ktoré sálaním odovzdávajú teplo do miestnosti.

Ohrev vody
Spotreba energie na prípravu teplej vody tvorí podstatnú zložku energetickej bilancie NED. Príprava OPV a vykurovanie v NED je vhodné prevádzkovať v oddelených systémoch, ale počas vykurovacieho obdobia môžu byť oba systémy prepojené spoločným zásobníkom. Pre ohrev je možné s dobrou účinnosťou využiť teplo z tepelného čerpadla, v prípade, že sa ním vykuruje, alebo zo solárnych kolektorov, ktoré zvyčajne pokryjú 70% ročnej spotreby (v období od mája do septembra sú schopné plne pokryť spotrebu). Dodatočný ohrev solárneho systému by sa mal v letnom období realizovať elektrickou energiou a v zime vykurovacím zariadením.

Vodné zdroje
Dnes všeobecne preferovaná snaha napojiť sa na rozvodné siete nie je z hľadiska vzniku závislosti a rastu cien energií celkom na mieste. Cieľom je skôr realizácia obydlí so snahou o fungovanie na báze "uzavretých prírodných kolobehov", s využívaním zdrojov na pozemku (obnoviteľných zdrojov energií, studňovej a dažďovej vody...), ako aj s odstraňovaním odpadu (biologickým čistením vody, kompostovaním)

Vodné toky a plochy zmierňujú výkyvy teplotných zmien, a preto majú dôležitú klimatickú funkciu. Jeden mł vody s teplotou +10°C dokáže zohriať 3000 m3 vzduchu z -10°C na 0°C. Aj malé jazierko s hĺbkou min. 1 m ponúka ochranu proti mrazu pre bezprostredné okolie s plochou desaťnásobne väčšou ako je jeho povrch.
Voda je v súčasnosti zo všetkých zdrojov najviac ohrozená v dôsledku jej intenzívnemu vyčerpávania pre potreby sídel a priemyslu a jej následného znečisťovania. Len 1 % z objemu vody na našej planéte tvorí pitná voda. Časť týchto nepatrných zásob je už dnes výrazne znečistená pesticídmi, ťažkými kovmi, dusičnanmi a ďalšími látkami.

V mnohých oblastiach vďaka nadmernému vyčerpávaniu klesá hladina spodných vôd a krajina vysychá. Toto všetko sa odráža na cenách vody, preto musíme platiť za pitnú vodu a za jej čistenie stále viac. Je nevyhnutné začať s vodou zaobchádzať zodpovednejšie ako doteraz.
V zásade by sa mala recyklovať v miestnom kolobehu, t.j. po použití miestne prečistiť a vrátiť do prírodného systému. Vedomé šetrenie a ochrana vodných zdrojov: inštaláciou úsporných batérií, alebo termostatických miešačov, regulačných pák šetriacich vodu v splachovačoch WC, prietokových redukcií (môžu ušetriť až 50 % spotrebovanej vody), inštaláciou odvápňovacieho zariadenia, uprednostnením úsporných prístrojov a zariadení (pračky, umývačky riadu...)

Dnes sa v domácnostiach používa výlučne pitná voda, hoci nároky na kvalitu vody môžu byť úplne rozdielne. Na pitie sa pritom využívajú len 3 litre z priemernej dennej spotreby 140 l na osobu! Preto okrem šetrenia je vhodným ekologickým riešením aj nahradenie pitnej vody úžitkovou všade kde je to možné.

Využitie vody s rozličnou kvalitou na zodpovedajúce použitie: nahradením pitnej vody zrážkovou a studňovou vodou na zalievanie záhrady, splachovanie WC, pranie apod., nahradením pitnej vody tzv. sivou vodou, kedy sa využíva voda z domových odtokov (vaní, umývadiel, spŕch, kuchynských drezov). na splachovanie WC, alebo na priame zavlažovanie záhrady.

Využitie zrážkovej vody - so spevňovaním povrchov a plôch v sídlach klesá množstvo presakujúcej a vyparenej povrchovej vody. Zrážková voda sa z územia odvádza vo veľkej miere a veľmi rýchlo, čím sa preťažuje kanalizácia, vytvára nerovnováha v ekosystéme a zhoršuje lokálna mikroklíma. Dažďová voda sa môže zachytávať zo striech budov a cez prečisťovací systém sa zhromažďovať v podzemnom zásobníku. Musí mať samostatný rozvod oddelený od pitnej vody. Využíva sa na zalievanie záhrad a splachovanie záchodu, prípadne na sprchovanie a pranie.
Rastlinné čistiarne odpadových vôd
Rastlinné čistiarne pri čistení odpadových vôd využívajú procesy prebiehajúce v prirodzených mokradiach. Nevyžadujú vysoké náklady na výstavbu, sú menej poruchové a ekologicky vhodnejšie ako bežné čistiarne a ľahko sa začleňujú do prírodného rámca krajiny. Pri rovnakej účinnosti (95 až 99 %) sú ekonomicky výhodnejšie, pričom do vyčistenej vody nevnášajú látky, ako sú napr. chloridy a sírany. Ich obsluha je nenáročná a znášajú prerušovanú prevádzku (dajú sa využiť pre rekreačné bývanie).
Môžu sa realizovať pre jednu domácnosť, obytný súbor, ale aj pre celú obec. Prečistená voda môže byť vypúšťaná do blízkych vodných tokov (na to je potrebné povolenie úradov), prípadne systém funguje ako bezodtokový, kedy sa voda využíva na zavlažovanie záhrady alebo sa odparí v odparovacej ploche (zavlažovaná skupina stromov, krov a rastlín).

Kompostovací záchod (domový kompostér)
Nie je pozoruhodné, že naša spoločnosť vydáva enormné sumy na odstraňovanie fekálií z kanalizácií, ktoré by v podstate (po skompostovaní) mohli slúžiť ako najcennejšie hnojivo? Okrem toho sa na splachovanie WC používa takmer tretina nákladne upravovanej pitnej vody! Kompostovací záchod je preto ideálne ekologické zariadenie na šetrenie vody a zároveň premenu domáceho organického odpadu na kvalitné hnojivo. Má však osobitné nároky na prevádzku, hygienu a priestor, preto je vhodné pri nízkopodlažnej zástavbe alebo v rodinných domoch.
V domovom kompostéri prebieha aeróbne kompostovanie, tj. premena fekálií a organického odpadu (kuchynský a záhradný odpad) pomocou dýchajúcich mikroorganizmov. Musia byť splnené tieto podmienky: prívod vzduchu, správna teplota, vlhkosť a zloženie kompostovacieho materiálu.

Prevádzka a údržba
Na základe predstavených princípov môžeme tvrdiť, že NED spadajú do kategórie „inteligentné budovy alebo budovy 3 generácie“ Nielen v zmysle vyššej náročnosti na rozmýšľanie autora pri tvorbe kvalitného návrhu, požiadavky na jeho spoluprácu s odborníkmi na technické zariadenia, či vzájomnému prepojeniu jednotlivých systémov, ale aj v zmysle "správania sa domu ako živého a rozumného organizmu". Preto je nutné poznať ho a starať sa o neho. Ak užívateľ dostatočne nepochopí účel a princíp fungovania jednotlivých prvkov a neovláda komunikáciu s nimi, môže nastať zrútenie a tým nefunkčnosť celého systému NED. Užívateľ budovy je teda najdôležitejším činiteľom efektivity všetkých opatrení, ktoré robia NED nízkoenergetickým, respektíve ekologickým.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

NED: Nízkoenergetický Ekologický Dom