Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu

Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu
Ú SPORY ENE RGIEAMY metodika energeticky uvědomělého chování v environmentálních souvislostech
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY Vážené učitelky, vážení učitelé, s radostí Vám předkládáme metodickou příručku Úspory energie a my, která měla možnost vzniknout ve spolupráci se Základní školou v Rousínově, v rámci projektu Podpora výuky přírodovědných předmětů a informatiky ve vazbě na environmentální výchovu, vzdělávání a osvětu. Naše společnost prochází nutnými změnami souvisejícími s ochranou klimatu či energetickou bezpečnos- tí. Jako člen Evropské unie jsme si dali do roku 2020 progresivní závazek nazvaný cíle 20-20-20, který v procentech vyjadřuje snížení emisí skleníkových plynů, zvýšení energetických úspor a zvýšení podílu obno- vitelných zdrojů. Tato příručka si dává za cíl přispět k výchově uvědomělých mladých lidí se smyslem pro zodpovědnost a komplexně informovaných o změně k trvalé udržitelnosti. Výukový program se zaměřuje zejména na environmentální souvislosti úspory energie v návaznosti na náš každodenní život. Jelikož uvnitř budov trávíme až neuvěřitelných devadesát procent času, stěžejním tématem příručky jsou právě obnovitelné zdroje energie a úspory v budovách. Proto jsme také do výuky zařadili oblast, která se škol, a zejména těch renovovaných, úzce týká – větrání ve školách. Jedná se o velmi podceňované a zanedbávané téma, nicméně s přímým dosahem na kvalitu učebního procesu. Značná část programu je věnovaná pasivním domům, které jsou logickou odpovědí na potřebu vysoké úspory energie a současně zdravého vnitřního prostředí. Výuková metodika je primárně určena pro žáky 9. třídy základní školy. Navazuje na předešlé technické a environmentální vědomosti, které mohou žáci získat v rámci běžné výuky na II. stupni, nebo v doplňujícím výukovém programu NUEVA, vytvořeném Základní školou v Rousínově. Metodická příručka je sestavená jako komplexní výukový program, který lze použít vcelku, nebo výběrem jednotlivých kapitol či samostat- ných aktivit do jednotlivých předmětů. Kromě informační hodnoty v dané oblasti si metodika dává za cíl jít hlouběji do formování postoje žáků. Navržené aktivity podporují rozvoj komplexního myšlení v souvislostech. Vědomosti získané při výuce mohou žáci využít v běžném životě a ve svém okolí. Výukový program používá formu aktivního učení. Ke ka- ždému tématu jsou navrženy různé interaktivní metody – práce s textem, kvíz, názorná hra, brainstorming, skupinová práce, prezentace, video a jiné zážitkové metody. Žáci často pracují ve skupinách a učí se spolupracovat, rozvíjí své logické myšlení i kreativitu. Větší část výuky se přenáší na žáky a učitel tak nepotřebuje rozsáhlou přípravu na vyučování. Učiteli je k dispozici metodická příručka, pracovní listy a DVD s navazujícími prezentacemi, videoukáz- kami a dalšími zdroji použitelnými pro výuku. K výukovému programu zajišťujeme pro pedagogy a školy následnou technickou podporu: • poradenství a konzultace (telefonické, e-mailové i osobní) • možnost externího lektorování programu nebo rozšíření o tematické přednášky • zajištění domu v okolí pro exkurzi • možnost dalších kontaktů s firmami a architekty a přednáškovou činnost Uvítáme Vaši zpětnou vazbu, podněty a připomínky, které mohou být nápomocné i ostatním učitelům. Přejeme Vám při práci s touto příručkou hodně úspěchů. ÚVOD 3
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY ÚSPORY ENERGIE A MY metodika energeticky uvědomělého chování v environmentálních souvislostech OBSAH 1. ÚVOD DO TÉMATU 5 2. SPOTŘEBA ENERGIE A ŠIRŠÍ SOUVISLOSTI 7 3. ÚVOD DO ÚSPOR ENERGIE 9 4. PASIVNÍ DŮM 12 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE 15 6. VÍC NEŽ OKNA 19 7. VĚTRÁNÍ aneb JAK DÝCHÁ DŮM? 22 8. VE ZDRAVÉM DOMĚ ZDRAVÝ (VZ)DUCH! 25 9. ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE 27 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN 29 11. KLIMA MÁ PROBLÉM 34 12. ENERGIE V NÁS 36 13. PRACOVNÍ LISTY 38 OBSAH 4
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 1. ÚVOD DO TÉMATU 1. ÚVOD DO TÉMATU Cíl/hlavní sdělení: Žáci vnímají vzájemnou závislost a propojenost přírodního a lidského světa. Aktivita Časová dotace Metoda 1.1 PŘÍRODĚ DĚKUJI ZA… 5 - 10 min. Asociování 1.2 OHROŽENÉ HODNOTY 20 min. Videoukázka, konceptuální mapa, skupinová práce a prezentace, diskuze 1.3 SKLENÍKOVÉ PLYNY 10 min. Videoukázka, diskuze 1.4 ZPRÁVA O STAVU PLANETY 5 min. Fixace, dialog Poznámky k části: Učitel může uvést hodinu s odvoláv- kou na nový projekt, čímž vysvětlí změnu oproti běžným hodinám a metodám. 1.1 PŘÍRODĚ DĚKUJI ZA… Cíl: Žáci ocení a popíší hodnotu přírody ve vztahu ke své- mu životu. Časová dotace: 5 - 10 min. Pomůcky: žádné Postup: Učitel dá žákům zadání: Každý si najde k sobě pár. Cvičení, které nás čeká, má tradici u indiánského kmene Irokézů. Sedněte si proti sobě a vaším úkolem bude, aby jeden z dvojice po dobu 1 minuty nepřetržitě dokončoval větu: „Přírodě vděčím za…“. Druhý z dvojice tiše a pozorně poslouchá, pak se vymění. Je to maratón vděčnosti. Učitel měří čas a po uplynutí 1 minuty je vyzve k výměně. Vyhodnocení: Po uplynutí času pro asociace nechá uči- tel aktivitu chvilku doznít a může dokončit aktivitu doplňu- jícími otázkami: Bylo to pro vás těžké? Jak se cítíte? Chtěl by někdo k tomu něco říct, sdílet své pocity? Překvapilo vás něco? Indiáni praktikovali toto cvičení pravidelně, posilo- vali se tak v těžkých obdobích kolonizace. Dodávalo jim silu, hrdost a nezlomnost. Je to užitečné cvičení i pro nás – pro náš každodenní život. Varianta: Každý v tichosti během 2 minut sepíše na papírek min. 5 hodnot dle návodu výše. Ty se hodí do společné klobouku/krabice, aby byla zaručena anony- mita. Krabice se podává postupně mezi žáky, kteří vždy přečítají náhodně vytažený lísteček. Přechod k další aktivitě: Zaznělo tu mnoho hodnot cenných/důležitých pro náš život, například zvířata, ro- dina, voda, vzduch, jídlo a další. Je však dnes všechno v našem okolí nebo i ve světě v pořádku? Které hodnoty vnímáte vy, že jsou ohroženy nebo narušeny? 1.2 OHROŽENÉ HODNOTY Cíl: Žáci specifikují problémy dnešní společnosti, ohrožení a možné důsledky. Časová dotace: 20 min. Pomůcky: videoukázka 1.2, PC/notebook, audiovizuál- ní technika, flipchartový papír do každé skupiny, barevné fixy Postup: 1. Motivace: Učitel pustí motivační videoukázku 1.2 ECO Earth – Mother. Po jejím skončení uvede pokra- čování aktivity: „Sepíšeme si teď pomocí konceptuální mapy ohrožení naší planety Země a nás“. 2. Konceptuální mapa: Pomocí metody konceptuální mapy žáci ve skupinách (4-5 žáků) určí, které důležité hodnoty zmíněné v Aktivitě 1. jsou podle nich ohrože- né, jak a jaké to může mít následky. Úkolem studentů je ve skupinách vytvořit a přiřadit k hlavnímu spojení slova/ pojmy k tématu „Ohrožení přírody a nás“. Slovní spojení je napsané ve středu flipchartového papíru. Je potřeba vymyslet a sepsat co největší počet souvisejících slov/ slovních spojení/pojmů, které se jim při daném klíčovém pojmu vybaví. (Používají se jednotlivá slova nebo slovní 1.1 Naslouchejme planetě Zemi! Autor: Lan Ngo - BORG Hegelgasse 14 5
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 1. ÚVOD DO TÉMATU spojení, ne celé věty, mohou se použít obrázky, grafické symboly a barvy). Vzniklá myšlenková mapa (schéma) slouží ke komplexnímu zobrazení vzájemných vztahů a souvislostí. Vyhodnocení/závěr: V závěru aktivity vybraná skupina žáků prezentuje svou myšlenkovou mapu před celou třídou. Přechod k další aktivitě: Naše tzv. vyspělá a moder- ní společnost má dost ohrožení a problémů k řešení. Je pravda, že si mnoho z nás jen málo uvědomuje, kam naše společnost spěje. 1.3 ZMĚNY KLIMATU Cíl: Na základě videoukázky si žáci dají do souvislosti lidskou činnost s narušením rovnováhy životního prostředí a zamyslí se nad jejím směřováním. Časová dotace: 10 min. Pomůcky: videoukázka 1.3, PC/notebook, audiovizuál- ní technika Postup: Učitel pustí videoukázku z dokumentu České te- levize, z pořadu Přidej se - Skleníkové plyny. Po skončení následuje diskuze například pomocí otázek: • Jakou roli hraje CO2 při změně klimatu? • Jak můžeme ovlivnit proces změny klimatu? • Co pohlcuje obrovské množství CO2 ? • Jaký je váš názor na hrozící změny klimatu? Jsou podle vás reálné? Závěr: Je zásadní, zdali se budeme tvářit, že je vše v po- řádku, nebo něco pro přírodu opravdu uděláme. Možné doplnění tématu: Učitel může v případě zá- jmu pustit další videoukázky na doplnění tématu: Royal College of Art 2008: Bod zvratu je před námi!, Hnu- tí DUHA: Velká výzva - Teď hned! 1.4 ZPRÁVA O STAVU PLANETY Cíl: Žáci si zopakují a zafixují nové informace a zjištění. Časová dotace: 5 min. Pomůcky: žádné Postup: Žáci pracují ve dvojicích. Mají sdělit pomocí dvou vět kamarádovi z jiné planety nejdůležitější informace a zjištění z dnešní hodiny. Asi jednu minutu mají na promyšlení. Obyvatel planety Země pak sdělí mimozem- skému kamarádovi z vyspělejší civilizace tyto informace formou dialogu: Pozemšťan: „Dnes jsem si uvědomil, že na Zemi je to v současnosti takto… (sdělení). Jak je to u Vás?“ Mimozemský kamarád: „U nás je to už jinak, protože… (doplní, co způsobilo změnu ve společnosti) Následně si role vymění. Ukončení aktivity: Učitel se zeptá, kdo se chce podělit se zajímavým sdělením nebo reakcí mimozemšťana. 1.3 Korelace mezi koncentrací CO2 v atmosféře a vývojem průměrné teploty je vědecky potvrzená a vychází z dlouhodobých měření. Současně je zřejmá skuteč- nost, že obsah CO2 v atmosféře od počátku industrializace nepřetržitě stoupá, Zdroj: Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S.. 1.2 Příklad konceptuální mapy. Zdroj: Sdružení Tereza 6
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 2. SPOTŘEBA ENERGIE A ŠIRŠÍ SOUVISLOSTI 2. SPOTŘEBA ENERGIE A ŠIRŠÍ SOUVISLOSTI Cíl bloku/hlavní sdělení: Žáci propojí trvale udržitelný způsob života se svým vlast- ním životem. Aktivita Časová dotace Metoda 2.1 ŽIVOTNÍ PROSTOR 10 min. Icebreak, skupinová pohybová hra 2.2 MŮJ OBYČEJNÝ DEN 25 min. Psaní a práce s textem 2.3 TRVALE UDRŽI- TELNÝ ŽIVOT 10 min. Videoukázka, fixace 2.1 ŽIVOTNÍ PROSTOR Cíl: Žáci překonávají stereotypy při řešení problémové situace. Časová dotace: 10 min. Pomůcky: upravená třída pro pohyb žáků; 20 smyček různých velikostí, z toho 1 musí být dost velká, aby se do ní vešli všichni žáci (průměr asi 2 m / obvod 6 m); píšťalka nebo ekvivalent pro zvukový signál Postup: Učitel rozdá žákům smyčky, přičemž někteří žáci mají společnou smyčku. Smyčky jsou položené na zemi a cvičení začíná ve chvíli, kdy mají všichni obě nohy ve smyčce. Učitel zadá jednoduché pravidlo: když zapís- ká, nebo použije jiný domluvený zvukový signál, každý musí mít nohy ve smyčce. Žáci se jinak volně pohybují po třídě. Učitel postupně odebírá smyčky. Když zazní sig- nál, musí se každý postavit oběma nohama do smyčky. Hra nepokračuje, pokud se tak nestane. Postupně zmizí všechny smyčky, až na tu největší. Závěr/vyhodnocení aktivity: 1. Aktivita prověří schopnost třídy jako týmu vyřešit pro- blémovou situaci. Poukazuje na to, jestli se skupina rozhodne v krizové situaci pro spolupráci nebo soutěž. Soutěž a boj není pro vyhrocené situace vhodné řešení, protože zvyšuje sociální napětí. Vhodnější je spoluprá- ce, která ústí v tzv. win x win výsledek, jenž je výhrou pro všechny. Většina situací je takto řešitelná. 2. V jakém okamžiku jste začali spolupracovat? Jak se mezi vámi změnilo chování? 3. Učitel se dotazuje bez napovídání na paralelu mezi hrou (mizením smyček) a problémy životního prostředí. Co mohou mizející smyčky symbolizovat? (Žáci vyjme- novávají např. ubývání rostlinných a živočišných druhů, čerpání zdrojů, úbytek pitné vody, orné půdy atd.) Jak to udělat, aby zdroje nemizely jako v naší hře? Jak si zachovat svůj současný životní styl a přitom nevyčerpat z přírody příliš? Je to možné? 4. Co všechno můžeme podle vás sdílet a proč tomu tak není? Přechod k další aktivitě: Udělejme si malou sondu do našeho běžného života. 2.2 MŮJ OBYČEJNÝ DEN Cíl: Žáci si uvědomí propojení a závislost svého každo- denního života s čerpáním přírodních zdrojů a spotřebou energie. Časová dotace: 25 min. Pomůcky: nic (běžné školní pomůcky – sešit, psací po- třeby) Postup: žáci si během 5 minut sepíšou průběh svého dne (v max. 15 větách). Pak si své papíry ve dvojicích vy- mění a navzájem ve svých denních činnostech vyhledají ty, ve kterých dochází ke spotřebě a čerpání přírodních zdrojů nebo znečištění prostředí. Upozorněte žáky, ať hledají pozorně a důsledně, protože prakticky takřka za vším, u kořenu věci, se nacházejí přírodní zdroje (např. oblečení – pěstování bavlny – spotřeba vody – agroche- mikálie – chemické barvy – doprava napříč kontinenty) Závěr/diskuze: • Jak se vám tvořil text? • Co všechno ve vašem běžném životě spotřebovává energii nebo jiný přírodní zdroj? Kde dochází ke zne- čištění přírody? • Překvapilo vás něco? 2.1 Jak zachovat svůj životní prostor? 7
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 2. SPOTŘEBA ENERGIE A ŠIRŠÍ SOUVISLOSTI • Většina našich činností může mít negativní dopad na životní prostředí. Máte ve vašich dnech i činnosti, které mají pozitivní dopad na životní prostředí? • Jak je to se spotřebou přírodních zdrojů v ostatních kra- jinách světa v porovnání s námi, víte, jak na tom jsme? Přechod k další aktivitě: Myslíte, že můžeme pořád spotřebovávat zdroje tak, jak je tomu dnes? To si ukážeme na další aktivitě. Možné doplnění tématu: Učitel může pustit krátkou ukázku Greenpeace – Detox, která pojednává o vlivu módy na životní prostředí. Lze doplnit o krátkou diskuzi, jestli ví, v jakých podmínkách se oblečení, které nosíme, vy- rábí a jestli věděli, že i takto našim výběrem můžeme ovlivnit životní prostředí a společnost na jiných kontinentech. 2.3 TRVALE UDRŽITELNÝ DEN Cíl: Na základě videa si žáci vyvodí možnosti trvale udrži- telného chování a aplikují je do svého života. Zhodnotí svůj život ve vztahu trvalé udržitelnosti. Časová dotace: 10 min. Pomůcky: videoukázka 2.1, PC/notebook, audiovizuál- ní technika Postup: Učitel pustí videoukázku. Po zhlédnutí anima- ce se žáků zeptá, jestli dokážou „trvalou udržitelnost“ převést do svého běžného života. Vyzve žáky, ať zkusí přeformulovat/upravit alespoň pár vět z aktivity „Můj obyčejný den“ ze začátku hodiny na „Můj trvale udrži- telný den“. Kdo chce, může sdělit ostatním svoji změnu. Ukončení: Ve svém každodenním jednání můžeme vět- šinu činností vykonávat šetrně a ohleduplně k životnímu prostředí, živočišným druhům, rostlinám i ostatním lidem. 2.3 Trvalou udržitelnost lze vysvětli pomocí modelu skládajícího se ze tří pilířů: environmentálního, ekonomického a sociálního, které vždy neoddělitelně patří k sobě. Zdroj: Sustainability explained (by explainity®) 8
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 3. ÚVOD DO ÚSPOR ENERGIE 3. ÚVOD DO ÚSPOR ENERGIE Cíl: Žáci vyhodnotí spotřebu energie v ČR a ve světě a na- vrhnou možné změny pro trvalou udržitelnost společnosti při hospodaření s energií. Aktivita Časová dotace Metoda 3.1 NEJVĚTŠÍ SPOTŘEBIČ 10 min. Interaktivní prezentace 3.2 ENERGIE V DOMÁCNOSTI 15 min. Videoukázka, diskuze 3.3 (NE)ZÁVISLÍ NA ENERGII 10 min. Brainstorming 3.4 NAŠE CESTA K ZÁCHRANĚ 10 min. Skupinová práce, kre- ativní myšlení, fixace 3.1 NEJVĚTŠÍ SPOTŘEBIČ Cíl: Určit procentuální podíl v jednotlivých oblastech spo- třeby energie v ČR a nárůst spotřeby energie. Identifikovat rozložení spotřeby energie v naší společnosti. Časová dotace: max. 10 min. Pomůcky: prezentace 3.1, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Na připomenutí témat z minulých hodin pro- mítne učitel několik úvodních snímků na téma lidská činnost a nárůst průměrné vnější teploty. Pak dle prezentace zadá do dvojic, ať tipují a sestaví pořadí nej- větších znečišťovatelů u nás (doprava, průmysl, pol- nohospodářství, výroba energie). Na základě grafu v prezentaci „Struktura emisí skleníkových plynů v ČR“ pak vyhodnotí jejich dohady. V další části prezentace se zaměří na identifikaci, v kterých oblastech života do- chází k největší spotřebě energie. Během prezentace se ptá žáků na jejich názor. Ze statistik lze vyvodit, že nejvíce energie spotřebovávají u nás provoz budov (elektřina a teplo), dále doprava a průmysl. Pro dota- zování a rozvinutí diskuze může učitel použít dotazy: • Překvapil vás nějaký údaj? • Jsou podle vás spotřeby energie rozděleny po světě fé- rově? Víte, co by znamenalo, kdyby všichni žili takový standard jako my? • Kde je tedy největší potenciál úspor a také možnost snížení emisí skleníkových plynů? Přechod k další aktivitě: Můžeme my sami ovlivnit tyto hodnoty v grafech? 3.2 ENERGIE V DOMÁCNOSTI Cíl: Žáci zjistí, jak je rozvrstvená spotřeba energie v do- mácnostech a určí, kde jsou možné úspory. Žáci si připo- menou pojmy týkající se spotřeby energie a její výroby. Časová dotace: 15 min. Pomůcky: videoukázka 3.2, notebook/PC, audiovizuál- ní technika Příprava: Učitel zadá žákům domácí úkol, ať zjistí z fak- tur podíl vytápění, ohřevu teplé vody a tzv. zásuvkové elektřiny (světla, spotřebiče). Nemají zjišťovat sumu, pouze procentuální zastoupení jednotlivých složek. Postup: V úvodu učitel zhodnotí přípravu žáků. „U koho tvoří vytápění nadpoloviční většinu z plateb na bydlení energie?“ (asi to bude většina). Následně požádá žáky o tipy/odhady na rozdělení grafu a přidělení procent. Pustíme si k tomu krátkou videoukázku z projektu Czech- GreenSchool – Energie kolem nás. Učitel po ukončení naváže otázkou: Na grafu jsme vidě- li rozvrstvení spotřeby energie v domácnosti. Jak to vy- padalo? Kde je podle vás největší šance uspořit zdroje energie a snížit produkci skleníkových plynů? 3.1 Struktura globálních emisí skleníkových plynů ze spalovacích procesů v roce 2009 [%], zdroj: IEA 3.2 Energie v domácnosti - Zdroj: CzechGreenSchool 9
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 3. ÚVOD DO ÚSPOR ENERGIE Vyhodnocení/závěr: Z grafu rozvrstvení spotřeb vy- chází, že bychom se nejvíce měli soustředit na spotřebu tepla – tedy vytápění a ohřev teplé vody, které dohromady tvoří víc než 4/5 spotřeby energie. Přechod k další aktivitě: Jak dosáhnout snížení zá- vislosti na energiích u nás doma, ve škole atd. si ukážeme dál. 3.3 (NE)ZÁVISLÍ NA ENERGII Cíl: Studenti formou brainstormingu (tzv. „bouřky v moz- ku“) vytvoří co nejobsáhlejší seznam asociací pro snížení spotřeby energie v různých oblastech života. Časová dotace: 10 min. Pomůcky: tabule nebo flipchart Postup: Učitel vyzve studenty, aby volně říkali/vyjme- novali všechno, co je napadne, když se řekne „Jak snížit spotřebu energie na vytápění a ohřev teplé vody?“ Vysvětlení pravidel brainstormingu: • všechny nápady se zapisují na tabuli • nic se nekomentuje ani nehodnotí • všechny nápady jsou vítány – čím více, tím lépe Tento seznam poslouží pro další diskuzi a také pro závě- rečné shrnutí. Učitel řadí nápady rovnou do kategorií: ZDROJE ENERGIE • slunce • vítr • voda / moře • geotermální energie • vyšší účinnost zdrojů energie • palivový článek • fotovoltaika •… ÚSPORNÁ OPATŘENÍ • zateplení - stě- ny / střecha / podlaha • výměna oken • fólie za radiá- tory • větrání s reku- perací tepla • elektromobily / rekuperace brzd • recyklace •… UŽIVATEL • snížená vnitřní teplota / lepší oblečení • otužování, síla mysli • vypínání světla • jízda na kole, pěšky • sdílená doprava auta / komunitní bydlení • lokální potravi- ny / biopotra- viny • třídění odpadu •… Vyhodnocení: Sepsané pojmy barevně roztříděné do 3 oblastí. Pokud je dost návrhů, může učitel pochvalou ohod- notit a přejít k diskuzi. V opačném případě může k jednot- livým oblastem pokládat vhodné otázky a získat tak dostatek podnětů. 1. ZDROJE ENERGIE Doporučené otázky pro učitele: Využíváme všechny „čis- té“ zdroje kolem nás? Jsou stávající zdroje podle Vás do- statečně účinné? Jaké nové, zatím neznámé, zdroje energie by mohly být použity v budoucnu – napadá vás něco? (Cokoliv, mohou být i výmysly: např. kosmické záření, energie ze zemského jádra, atd.) 2. ÚSPORNÁ OPATŘENÍ Doporučené otázky pro učitele: Nejčistější energie je ta, kterou nemusíme vyrobit… Co si pod tím představujete? Kde můžeme uspořit? Jaká úsporná opatření jste viděli ve svém okolí? A co dopravní prostředky, používají se u nich nějaká úsporná opatření? 3. UŽIVATEL Doporučené otázky pro učitele: Každý stupeň celsia, o který snížíme teplotu v interiéru, znamená 6% úsporu spo- třebované energie. Byli byste ochotni snížit vnitřní teplotu? Co dalšího byste byli ochotni udělat pro šetrnější životní styl? Jak bychom mohli sdílet zdroje energie, napadá vás něco? Byli byste ochotni s někým chodit autem nebo bydlet v komunitě, aby byla vaše ekologická stopa menší? Jaké další výhody může přinést takové sdílení věcí, zdrojů (např. víc času, menší náklady, kooperace). Následuje diskuze na otázky: Pokud byste se rozhodovali jako lídři, zhodnoťte, která opatření jsou podle vás reálná a co považujete za nejsmy- sluplnější – cestu technologií, úspor nebo změny uživatel- ského chování? Co považujete za nejdůležitější, aby se tyto změny udá- ly? Jsou to vnější změny, nebo jsou to spíš vnitřní změny? Které vlastnosti bychom měli rozvíjet, abychom toho byli Autoři: Konrad Brack, Andreas Mayer - AHS Rahlgasse, Grafika: Marco Müllner 10
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 3. ÚVOD DO ÚSPOR ENERGIE schopni (respekt, tolerance, odpovědnost, soucitnost, po- kora, atd.)? Které jsou podle vás ty nejdůležitější kroky pro vytvoření takové změny (např. vzdělání, rovnoprávnost, potlačení chudoby, atd.)? Přechod k další aktivitě: Zkuste tedy jako lídři, kte- ří mají moc toto zapsat a vytvořit si tak cestu k záchraně společnosti. 3.4 NAŠE CESTA K ZÁCHRANĚ Cíl: Žáci zhodnotí a vyberou možná řešení a zobrazí je do grafické podoby labyrintu. Žáci určí hlavní možnosti řešení – potenciál změny. Uvědomí si svou roli v procesu změn. Časová dotace: cca 10 min. Pomůcky: Pracovní list 3.4 vytištěný na A3 do skupin Postup: Účastníci pracují ve skupinách (4 – 5 žáků). Žáci v roli lídrů společnosti definují do grafické podoby labyrintu jednotlivé kroky možných řešení a změn pro do- sažení rovnováhy mezi našim chováním, spotřebou energie a limity životního prostředí. Každá skupina dostane pracovní list, na kterém je zná- zorněný labyrint. V 1. fázi najdou cestu, ve 2. fázi vypl- ní dle uvážení jednotlivé kroky. Měly by se tam objevit všechny nejdůležitější věci, které je potřeba rozvíjet nebo používat, abychom naši společnost zachránili. Závěr: Chce se někdo podělit s tím, co zapsal? Skupiny zavěsí vyplněné pracovní listy po třídě, aby si je mohli pro- hlídnout i ostatní. 3.4 Zdroj: Umweltbildung.at 11
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 4. PASIVNÍ DŮM 4. PASIVNÍ DŮM Cíl: Žáci poznají základní principy pasivního domu. Aktivita Časová dotace Metoda 4.1 FILM: BYDLENÍ BUDOUCNOSTI 20 min. Videoukázka, diskuze 4.2 PRINCIPY PASIV- NÍHO DOMU 15 min. Skupinová práce, hra, fixace 4.3 TVAR A UMÍSTĚ- NÍ NA POZEMKU 15 min. Pokus, kvíz, diskuze 4.4 HÁDANKY NA KONEC 5 min. Interaktivní prezentace 4.1 BYDLENÍ BUDOUCNOSTI Cíl: Žáci na základě filmové ukázky určí a sepíšou důležité principy pasivních domů jako nejúspornějšího standardu bydlení dneška. Dále se dozvědí o budoucím vývoji energeticky úsporných staveb. Časová dotace: 20 min. Pomůcky: Prezentace 4.1 včetně videoukázky, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Aktivita obsahuje tři části – evokace, filmová ukázka s diskuzí a shrnující prezentace. 1. Učitel použije na začátku evokaci formou brainstormingu. Zeptá se žáků: „Co vás napadne, když se řekne pasivní dům?“ Po 1 – 2 minutách podněty ukončí bez konkrétního hodnocení, pouze s ohledem na množ- ství. Může se zeptat, co z toho si myslí, že je nejblíž pravdě? Učitel uvede další část se slovy: „Ukážeme si tedy, co přesně pasivní domy jsou a jak fungují.“ 2. Učitel pustí žákům videoukázku Bydlení budoucnosti a upozorní je, ať si dělají poznámky pro zodpovězení otázek na konci. Je vhodné, aby si učitel dělal prů- běžně k filmu poznámky a využil je při závěrečném shrnutí tématu. Vyhodnocení/závěr: Po skončení filmu učitel položí žákům otázku: „Co vás nejvíc oslovilo?“ „Proč byste si vy vybrali pasivní dům?“ Pro rozvinutí diskuze může použít další otázky: • Jaké hlavní výhody pasivního domu jste si zapamato- vali? • Co jste se dověděli o historii pasivního domu? Proč vznikl PD? • Jaké vidíte rozdíly oproti běžnému domu? • Jaká jsou řešení energetické krize? Čím se dá ropa a další fosilní paliva nahradit? 3. Učitel ukončí část shrnující prezentací o budoucnosti budov s ohledem na energetickou úspornost. Do roku 2020 si státy Evropské unie společně daly takzvané cíle 20-20-20, tedy: • snížit emise skleníkových plynů o 20 % v porovnání s rokem 1990 • zvýšit podíl krytí spotřeby pomocí obnovitelných zdrojů energie na 20 % • snížit energetickou náročnost budov o 20 %. V budovách coby „největším“ spotřebiči, se pro naplňování těchto cílů zavedla: a. povinnost zpracování průkazů energetické náročnosti budov (PENB-ů nebo také energetických štítků) a jejich dokladování při renovaci, prodeji i pronájmu budov. b. postupné zpřísňování požadavků na energetickou ná- ročnost budov až po téměř nulové domy od roku 2020 (od roku 2018 pro budovy veřejné správy). Naváže otázkami: Co si myslíte o zavádění povinnosti energetických štítků pro budovy? Důležité závěry: Pasivní dům a obecně energeticky úsporné stavění má kromě ekonomických výhod ve formě vysokých úspor energie i další přednosti. Mezi ně patří na- příklad vysoký komfort a kvalita vnitřního prostředí, jistota do budoucnosti v případě energetické krize, vyšší cena na trhu nemovitostí a také příspěvek ke snižování zátěže život- ního prostředí. Přechod k další aktivitě: Teď si sami zkusíte navrhnout vlastní pasivní dům. 4.2 PRINCIPY PASIVNÍHO DOMU Cíl: Žáci si zopakují principy návrhu domu a určí nejdůle- žitější z nich. Časová dotace: 15 min. Pomůcky: schéma domu A3 (A2) a sada kartiček/po- pisů do každé skupiny, prezentace 4.2, notebook/PC, au- diovizuální technika Postup: Učitel rozdělí žáky do skupin po 4-5 žácích. Do každé skupiny učitel rozdá schéma pasivního domu a sadu popisů. Žáci mají vybrat správné popisy a rozhod- nout se, která řešení zvolí. Vyhodnocení: Jak se pracovalo? Bylo to náročné? Po- dařilo se vám umístit bez problémů všechny kartičky? 12
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 4. PASIVNÍ DŮM Které prvky jsou podle vás nejzásadnější? Jsou některé důležitější a další méně důležité? (pozn. pro učitele - kom- plexnost a vyváženost všech parametrů je nejdůležitější. Je to stejné jako s námi - je jedno, jak kvalitní máme bundu, čepici a rukavice, když nemáme teplé boty, můžeme mít v mrazech vážné problémy. Mercedes s koly od trabantu jako mercedes nepojede.) Co kromě úspor energie nám tyto principy zabezpečují? (např. tepelná pohoda, čerstvý vzduch, bez průvanu…) Přechod k další aktivitě: Zkusíme si teď experimen- tálně posoudit vliv některých zásadních principů jako tvar, vnitřní dispozice a umístění na pozemku. 4.3 PRINCIPY: TVAR A UMÍSTĚNÍ NA PO- ZEMKU Cíl: Žáci si uvědomí vliv jednotlivých principů na spotřebu energie. Časová dotace: 15 min. Pomůcky: rychlovarná konvice, ponorné teploměry, 3 nádoby (plechový hrnek cca 3 dl, dva hrnce objemu asi 2 l rozdílné velikosti – hlubší a vyšší, nízký a široký, příp. plech na pečení); pracovní list 4.3 do dvojic, prezentace 4.3, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: 1. Žáci si v úvodu připraví pokus. Naplní nádoby vrou- cí vodou (hrnek asi 2 dl a do ostatních nádob nalijí shodně po 1 l). Je vhodné, aby učitel měl připravené pomůcky předem. 2. Během doby od naplnění nádob žáci ve dvojicích řeší kvíz. Učitel měří čas a asi po 5 minutách ukončí a provede vyhodnocení pomocí prezentace. 3. Při vyhodnocení se učitel u poslední otázky kvízu vě- nované tvaru budovy dostane k dokončení pokusu. Žáci v této fázi změří teploty v jednotlivých nádobách. Voda chladne v závislosti od poměru ochlazované plochy k vnitřnímu objemu. Nejchladnější bude tedy voda v ma- lém hrníčku, pak rozlehlý hrnec nebo plech a následně vyšší hrnec. Na základě vyhodnocení pokusu si žáci při- jdou na správné řešení poslední otázky – seřazení domů podle tvaru (panelák až bungalov). Vyhodnocení/závěr: Učitel provede vyhodnocení kví- zu i pokusu pomocí prezentace. Možné otázky učitele k pokusu: Co lze z naměřených údajů vyvodit? Čím je to způsobe- no? Jak lze závěry z pokusu uplatnit při návrhu domů a budov? Máme nějaké paralely v přírodě? (pomůcka: způ- soby adaptace zvířat na extrémní mrazy - lední medvěd nebo velryba) Správné řešení kvízu: 1. Klimatické vlivy: velký vliv - slunce, vnější teplota; malý vliv – vítr; zanedbatelný vliv - srážky, vlhkost vzduchu 2. Volba pozemku: pořadí c), a), d), b) 3. Orientace domu na pozemku: ideální – jižní orientace, vhodná - od jihovýchodu po jihozápad 4. Tvar domu: 1. panelový dům / 2. řadová zástavba / 3. patrový kvádr / 4. patrová krychle / 5. přízemní RD / 6. přízemní RD větší Přechod k další aktivitě: Je vidět, že pasivní domy by měly mít kompaktní jednoduchý tvar. Myslíte, že dokážete poznat pasivní dům mezi běžnými domy? Vyzkoušíme si to na hádance. 4.4 HÁDANKY NA KONEC Cíl: Studenti zdůvodní svůj názor na architekturu a typolo- gii stavby pasivního domu. Časová dotace: 7 min. Pomůcky: prezentace 4.4, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Učitel promítne studentům postupně dvě há- danky. Studenti se snaží určit, který dům je/není pasivní. Následuje krátká diskuze a shrnutí tématu. 1. Které z těchto domů nejsou pasivní? (Jak vypadá pa- sivní dům?) Řešení: Učitel říká, co uhodli a co ne. Je to trochu chyták, podle vnějšku nelze rozeznat pasivní dům od běžného. Tři z nich však skutečně pasivní nejsou (č. 4, 4.2 Principy pasivního domu 13
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 4. PASIVNÍ DŮM 24, 25). Otázky: Podle čeho jste vybírali, který dům je pasiv- ní? Co vám nejvíce připomíná architekturu úsporných domů? Musí podle vás takto vypadat pasivní domy? 2. Vyberte, co všechno může být postaveno jako pasivní dům? Řešení: Jako pasivní může být postaveno všechno. Rodinný dům, bytový dům, administrační budova, škola, kino, domov důchodců, horská chata, nemoc- nice, kostel, továrna, koleje, sportovní hala, obchodní dům… Řešení: Použití principů PD není omezeno na určitý vzhled a typ budovy. Otázky: Je podle vás výhodné stavět různé domy jako pasivní? Jaké stavby podle vás pasivní nemohou být? (např. historické budovy – tam je to složitější s izolací). Jako pasivní dům může být postaveno prakticky cokoliv - rodinný dům, bytový dům, vysokohorská chata, dům pro seniory, škola nebo dokonce i kostel. Na obrázcích jsou pěkné domácí příklady. Bytový dům pro seniory Modřice Architekt: Josef Smola, Aleš Brotánek | Foto: CPD Mateřská škola Praha - Slivenec | Architekt: ABatelier | Foto: CPD Vzdělávací centrum Veronica Hostětín Architekt: Architektbüro Reinberg | Foto: Skanska Vzdělávací centrum Otevřená zahrada, Nadace partnerství, Brno Architekt: Projektil Architekti | Foto: Lenka Grossmannová 14
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE Cíl: Žáci porozumí nutnosti kvalitně izolovat budovy, změří rozdíly mezi různými materiály a získají povědomí o prin- cipech zabudování tepelné izolace. Aktivita Časová dotace Metoda 5.1 DŮM V KOŽICHU 12 min. Práce s textem, diskuze 5.2 IZOLUJE CIHLA? 8 min. Skupinová hra, de- monstrace, diskuze 5.3 IZOLACE A VODIČ TEPLA – LABORATORNÍ PRÁCE 45 min. Pokus, skupinová práce 5.4 POZNÁVAČ- KA – PŘÍBĚHY IZOLACÍ 25 min. Skupinová práce, práce s textem a ukázkami 5.5 ABY IZOLACE FUNGOVALA… 10 min. Videoukázka, prezentace, opakování 5.1 DŮM V KOŽICHU Cíl: Studenti vyberou z textu důležité pojmy a sdělení ohledně zateplení a vlastními slovy formulují jejich definici. Časová dotace: 12 min. Pomůcky: Pracovní list 5.1 „Dům v kožichu“ do dvojic, prezentace, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Učitel rozdá žákům pracovní list s názvem „Dům v kožichu“ a zadá úkol, aby ve dvojicích v textu vyhledali a vysvětlili důležité pojmy a sdělení o úsporách energie a zateplení. Úkolem je najít minimálně 4 - 5 poj- mů/sdělení, které považují za důležité. Studenti si dělají poznámky do svých textů. Následuje společná prezentace odpovědí. Dům v kožichu Táta a máma bydleli ve starším domě. Byla jim ale zima a i domu byla zima. A jelikož vytápění plynem bylo stále dražší a dražší, rozhodli se dům „obléct do kožichu“. Soused, který loni zateploval, jim radil: „Dejte si tam 8 centimetrů polystyré- nu. To úplně stačí a polystyrén je navíc levný.“ „Vždyť právě! Když je tak levný, tak proč si ho tam nedat rovnou víc?!“, radil jim druhý soused, který zateplil pořádně. Že prý mohou ušetřit až 80 % energie, a to už je něco! To ale musí za- teplit minimálně 20-ti centimetry, vyměnit okna a použít větrání se zpětným ziskem tepla - rekuperací. Účko stěny by mělo být alespoň 0,15. „ Co je to, to Účko?“, ptali se táta s mámou. „To je součinitel prostupu tepla, takzva- ná U-hodnota. Říká, kolik tepla prochází 1 m2 stěny. Čím je číslo nižší, tím prochází stěnou méně tepla. Vaše cih- lová zeď má teď U hodnotu až desetkrát větší, než když ji pořádně zateplíte. A nemusí to být ani o moc dražší než těch 8 centimetrů, co vám tak krátkozrace radil ten držgrešle odvedle. Vždyť práce, omítky a materiálu je tam stejně. Více je pouze izolace, která je ovšem nejlevnější,“ vysvětloval soused. Tak šli do toho. Zateplili pořádně stěny a podlahu 25 centimetry polystyrenu, střechu vyfoukali celulózou a vyměnili také okna za nová, s izolačními trojskly a pořídili si tu reku- peraci. Při velkých mrazech se jim ale zdálo, že v domě od- někud táhne. Navíc roh dole u podlahy a také pod střechou začal jakoby vlhnout. Pozvali si proto na prohlídku odborní- ka. „Vždyť jste zapomněli izolovat sokl a atiku! Tam máte tepelný most jak prase!“, zděsil se zkušený stavitel. „Jak to, táto? Vždyť nás to tolik stálo…“, naříkala máma. „Podívejte!“, řekl odborník a ukázal jim termovizní kamerou místo u podlahy: „Tady je chladné místo, kterým vám kvůli chybějící izolaci na soklu utíká teplo ven. Proto vám tam v zimě kon- denzovala voda.“ řekl a už bylo všechno jasné. Táta s má- mou si pozvali odbornou firmu a ta jim zateplila sokl pěkně pod úroveň terénu a zároveň zabalila izolací i atiku. Dům tak začal konečně fungovat jak má a táta s mámou si konečně mohli začít užívat tepla, aniž by museli platit přehnané účty za energie. A pokud nezemřeli, žijí tam pěkně v teple ještě dodnes. Pozn. pro učitele: Tepelný most je místo, kterým v dů- sledku oslabené tepelné izolace proudí víc tepla. V tako- vém místě je zvýšený tepelný tok. U hodnota, neboli sou- činitel prostupu tepla udává, kolik tepla ve wattech nám prochází konstrukcí při teplotním rozdílu 1 °C (1K) a má proto jednotku W/(m2 K). Vyhodnocení a závěr: Společné vyhodnocení pomo- cí prezentace – rozsvěcují se pojmy, které jsou důležité. Učitel může při vyhodnocení vysvětlit/zopakovat fyzikální jednotky – U hodnota W/(m2 K). Důležitá sdělení: • Zateplením a dalšími úspornými kroky mohou uspořit až 80% energie. • Na tloušťce izolace nemá význam šetřit, cenu to zásad- ně neovlivní. • U-hodnota stěny by měla být minimálně 0,15 W/(m2 K) a čím menší hodnota, tím lépe izoluje. • Tepelná izolace nesmí být přerušená a oslabením se 15
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE říká tepelné mosty. • Tepelné mosty mohou způsobit kondenzaci vlhkosti (tepelné ztráty, snížení povrchové teploty, kondenzace vlhkosti). Přechod k další aktivitě: Izolují všechny izolace stej- ně? O kolik jsou izolace účinnější v porovnání s běžnými stavebními materiály? 5.2 IZOLUJE CIHLA? Klíčové pojmy: izolační vlastnosti, stavební materiály Cíl: Žáci demonstrují izolační vlastnosti různých materiálů. Pomůcky: svinovací metr délky 8 m (2 – 3 ks dle počtu žáků), prezentace 5.2, notebook/PC, audiovizuální technika Časová dotace: 8 min. Postup: Učitel uvede žáky do tématu otázkou: „Mnoho lidí tvrdí, že nemusí izolovat, protože už mají dostatečně tlusté cihlové zdi. Jak ale izoluje cihla? A co kdybychom chtěli zdi pouze ze dřeva nebo z betonu? Jak tlustá by pak zeď musela být? Pojďme si to ukázat.“ Žáci se rozdělí do 3 skupin po 8 – 10 a do každé skupiny si vezmou svinovací metr. Postaví se do uličky, aby mohl jeden ze skupiny vytahovat metr a ukazovat tloušťku materiálu. Ve skupinách následně odhadují/demonstrují pomocí vytaženého metru potřebnou tloušťku materiálu pro pasivní dům. Vždy se musí domluvit. Učitel ukazuje na prezentaci skutečné tloušťky. Vyhodnocení a závěr: Izolace je nejúčinnější a nejlevnější způsob jak snížit te- pelné ztráty domu. Ostatní materiály jsou dražší a stěna by byla pak velmi tlustá. Vzhledem k tomu, že každý metr čtvereční podlahové plochy je docela drahý, vyplatí se mít stěny co nejužší. 5.3 IZOLACE A VODIČ TEPLA – LABORATOR- NÍ PRÁCE (samostatná hodina) Cíl: Žáci změří jednotlivé konstrukční a izolační materiály a na základě experimentu dokáží určit, které z nich jsou vhodné jako izolace a které naopak vedou lépe teplo a izolaci spíš oslabují. Žáci identifikují vliv reflexe při bez- dotykovém měření povrchových teplot termovizního sním- kování. Časová dotace: 45 min. Pomůcky: pracovní list 5.3 do skupin, chladnička nebo mrazicí box, izolační panel z polystyrenu se vzorky materi- álů, bezdotykový a dotykový teploměr, termovizní kamera (dle možností). Příprava pomůcek: Podle vnitřních rozměrů ledničky vy- řežte z desky pěnového polystyrenu tloušťky 6 cm izolační panel. Následně vyřežte otvory pro vzorky materiálů. Vzor- ky je nutné v izolačním panelu utěsnit, například silikonovým tmelem. V ideálním případě by měly mít všechny vzorky izolace stejnou tloušťku např. 4 cm. U některých materiálů, jako kov nebo plast, zvolte tloušťku dle dostupných materiá- lů. Měkké vláknité materiály jako například skelná vata, dře- vitá vlna, nebo konopná izolace, je potřeba z vnitřní strany utěsnit například vrstvou papíru nebo fólií, aby nedocházelo k přestupu tepla prouděním. Vhodné je mezi vzorky zařadit i materiály jako kov např. hliník a plast. Do otevřené ledničky se místo dveří osadí izolační panel z polystyrenu s vyřezanými otvory a vloženými vzorky mate- riálů (izolace, dřevo, kov, cihla). Panel je potřeba osadit do ledničky minimálně 2 hodiny před započetím experimentu, kvůli temperování vzorků. Autor: Alexandra Tomašovičová 5.2 Jak izoluje cihla? 16
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE Postup: Učitel rozdělí žáky do skupinek po 4 – 5 žá- cích a rozdá do skupin pracovní listy. V případě nedostat- ků učebních pomůcek (teploměrů) pro všechny skupiny, je vhodné dalším skupinám zadat úlohu z aktivity 5.4 POZNÁVAČKA – PŘÍBĚHY IZOLACÍ. Žáci mají dle pra- covního listu provést úkoly: • prohlédnout vzorky a udělat náčrt panelu s určením materiálů • změřit teploty ve třídě a v ledničce pomocí dotykového teploměru • změřit teploty materiálů pomocí bezdotykového a do- tykového teploměru, alternativně termovizní kamery • porovnat rozdíl mezi bezdotykovým a dotykovým mě- řením • určit dle měření dotykovým teploměrem, který materiál je nejlepší izolant a který naopak nejlepší vodič tepla Na reálném příkladu si žáci změří povrchovou teplotu materiálů a seřadí je dle izolačních vlastností. Z experimentu nelze přesně zjistit tepelnou vodivost materiálů. Vyhodnocení: Skupiny provedou prezentaci výsledků a prezentují rozdíly mezi bezdotykovým a dotykovým měřením (alt. termoviz- ním snímkem). Učitel pokládá přitom otázky a dovede tak žáky k odpovědím: Čím jsou podle vás rozdíly způsobeny? Měření teploty bezdotykově je založeno na odrazu infračerveného záře- ní. Čím může být nepřesnost způsobena? Vysoce odrazivé materiály (např. hliník) má vysokou emisivitu povrchu, který pak odráží objekty, které jsou kolem, například lidi, oblo- hu, atd. Pro určité povrchy a podmínky proto může dávat termovizní měření zavádějící výsledky. Co další lze z naměřených výsledků vyvodit pro praxi při použití materiálů? Měli by přijít na dvě věci: 1. Vodivější materiály zabudované v konstrukci budou vykazovat větší tepelné ztráty. Je potřeba je dobře za- izolovat. 2. Vodivější materiály mají nižší povrchovou teplotu a na nezaizolovaných místech může kondenzovat vlhkost (bude možná viditelné orosení na kovových materiá- lech). Co to může mít za následek? V kombinaci s ne- dostatečným větráním to může způsobit růst plísní, které jsou zdraví škodlivé. Poznámky pro učitele: Průběh aktivity může variovat dle přebrané látky, může se odkázat na pokusy z minulého ročníku. 5.4 POZNÁVAČKA – PŘÍBĚHY IZOLACÍ Cíl: Žáci se seznámí s různými izolačními materiály i s ohledem na jejich životní cyklus a energii spotřebovanou při jejich výrobě. Časová dotace: 25 min. Pomůcky: nakopírované pracovní listy 5.4 do dvojic, 5 sad zalaminovaných kartiček „Poznávačka“, vzorky izola- cí, prezentace 5.4, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Učitel rozdá pracovní listy do dvojic. Žáci mají tři úkoly: 1. Ve skupinách po šesti (tři dvojice) spojit kartičky - obrázky a názvy mezi sebou a dopsat k nim číslo příslušného vzorku izolačního materiálu. 2. Učitel přidělí každé dvojici materiál, pro který v krát- kosti popíší životní cyklus od základního zdroje, přes výrobu až po možnou likvidaci/recyklaci. 3. Ve dvojicích pro vybraný materiál vypočítat, kolik krát víc energie uspoří izolace za životní cyklus 30 let, než je potřeba na její výrobu a kolikrát víc nám zateplení uspoří korun, než do něj investujeme. 5.3. Příprava panelu se vzorky materiálů 5.3 Panel se vzorky Zdroj: ZŠ Rousínov 5.3 Termovize Zdroj: ZŠ Rousínov 17
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 5. TEPLÝ KOŽÍŠEK - IZOLACE Vyhodnocení: Učitel pomocí prezentace provede vy- hodnocení. Důležitý závěr: Izolační materiály se liší co do půvo- du a zabudované energie a samozřejmě použití v praxi. Každý má své pro a proti. Může to být finanční náročnost nebo požadavky na voděodolnost nebo únosnost. V kaž- dém případě každý izolační materiál během své životnosti, pokud je správně zabudován, uspoří mnohonásobně víc energie, než je spotřebováno při jeho výrobě. Přechod k další aktivitě: Aby izolace správně izolo- vala, je potřeba splnit několik principů. 5.5 ABY IZOLACE FUNGOVALA… Cíl: Na základě paralely s naším oblečením žáci pochopí základní principy pro dosažení funkční izolace domu. Časová dotace: 10 min. Pomůcky: prezentace 5.5 včetně videoukázek, notebook/PC, audiovizuální technika Postup: Učitel pustí žákům dvě krátké videoukázky. Vyhodnocení / závěr: Pomocí prezentace učitel zopa- kuje získané znalosti o izolaci a vzduchotěsné vrstvě. Na závěr promítne snímek zobrazující ptáka při různých teplo- tách a dotazuje se, které principy pasivního domu jsou tam vidět (kompaktní tvar bez výstupků, velká tloušťka tepelné izolace, žádné tepelné mosty, rekuperace tepla přes pírka, větrotěsná vrstva). 5.4 Poznávačka 5.4 Řešení úlohy č. 1 - kartičky 5.5 Příroda je dokonale vybavená pro venkovní podmínky - my je s našimi domy napodobujeme, Zdroj: Impuls Program Hessen 18
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 6. VÍC NEŽ OKNA 6. VÍC NEŽ OKNA Cíl: Žáci poznají rozdíl mezi okny v běžném a pasivním domě. Pomocí pokusu si žáci určí základní prvky vysoce efektivních oken. Aktivita Časová dotace Metoda 6.1 LOVCI SLUNCE 15 min. Prezentace, videou- kázka 6.2 TEPELNÉ ZRCADLO 20 min. Pokus, skupinová práce, prezentace 6.3 PASIVNÍ ZISKY A LÉTO 10 min. Práce s počítačovou aplikací, diskuze 6.4 OPAKOVÁNÍ 5 min. Tvořivé myšlení, fixace 6.1 LOVCI SLUNCE Cíl: Žáci porozumí rozdílu mezi okny v běžném a pasivním domě. Pomůcky: Prezentace 6.1, alternativně vzorky oken (běžná a okna pro pasivní dům), videoukázka, notebook/ PC, audiovizuální technika Časová dotace: 15 min. Postup: 1. Učitel jako vtažení do tématu pustí prezentaci s textem: Slunce svítí na všechny stejně – na nás lidi i na domy. Ne všichni to však dokážeme plně využít! Bavit se o lidech by znamenalo filozofickou debatu, proto se radši budeme vě- novat domům a konkrétně se zaměříme na okna. K čemu slouží okna u běžného domu, to asi všichni víme. Tak si to jenom prolítneme – zkuste jmenovat! (Žáci vědí, k čemu běžně slouží okna: osvětlení, výhled, větrání, bezpečnost proti vloupání, ochrana proti hluku, je možné, že zmíní i sluneční zisky.) 2. Pustí snímek z prezentace, kde je vidět řez běžným oknem a následně vedle něj okno pro pasivní dům. Žáci mají za úkol najít minimálně 3 rozdíly (tři skla, širší rám, tři těsnění, izolace v rámu). Během toho jim může poslat na ukázku vzorky oken. Jako vysvětlení může použít text: Okna v pasivním domě slouží podobně jako v běžném domě, ale navíc fungují jako skuteční lovci slunečního záře- ní. Pustí slunce dovnitř, ale ven už ne! Spolu s dobře zaizo- lovaným a zatěsněným pasivním domem vytvářejí past na sluneční paprsky. Tato past nám slouží, není to žádná krutá past na myši J. Je to záchytná síť, která vytopí celý dům, ušet- ří naše peníze a k tomu i přírodní zdroje. To je síla, že jo? Víte, jak to funguje, v čem jsou tato skla neobyčejná? Izo- lační skla mají na sobě odrazivou vrstvu, něco jako prů- hledné zrcadlo, které propouští sluneční záření dovnitř, ale proměněné teplo odráží zpátky a nepustí ven. Zrcadlo, tak zvané pokovení, je složeno z oxidů kovů jako stříbro, zlato a dalších. Skla udržují teplo uvnitř domu i díky obsahu vzác- ného plynu uzavřeného mezi skly. Používá se Argon nebo Krypton, protože mají nižší tepelnou vodivost než vzduch. Otázky k textu: • Jaký jev na Zemi vám tyto skla připomínají? Učitel může navázat na tuto část s vysvětlením jevu promě- ny krátkovlnného záření na teplo a paralelu na naší planetě ve formě skleníkového jevu. • Kde ještě používáme odrazivé vrstvy? Proč má napří- klad karimatka na sobě hliníkovou reflexní fólii? Dává se i za radiátory, aby odrážela teplo zpět do míst- nosti. 3. Učitel pustí krátkou videoukázku jako shrnutí tématu. Přechod k další aktivitě: Posvítíme si teď blíž na skla a jejich odrazivé vrstvy a zkontrolujeme, jaká okna máme tady ve škole. 6.2 TEPELNÉ ZRCADLO Cíl: Žáci zjistí, jak fungují izolační skla a umí určit rozdíly v jednotlivých typech zasklení. Pomůcky: Izolační panel se vzorky skel (izolační trojskla s výplní argonem a trojskla bez pokovení s výplní vzduchem), mraznička, dotykový teploměr (případně bezdoty- kový), LED lampička, prezentace Časová dotace: 20 min. Příprava pomůcek: Dle velikosti použité mrazničky se vyřeže podobně jako v aktivitě 5.3 izolační panel z polystyrenu a osadí se do něj požadované vzorky skla. Mini- 6.1 Prvky a fungování izolačních trojskel, Zdroj: Saint-Gobain Glass Solutions 19
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 6. VÍC NEŽ OKNA mální rozměr izolačních skel je dle výrobce asi 200 x 200 mm. Vhodné je použít skla (může sloužit jako zadání pro výrobce): 1. trojsklo – 4/18/4/18/4, výplň Argon, dvě vrstvy poko- vení, Ug = 0,5 W/(m2 K), distanční rámeček plast 2. trojsklo (alt. dvojsklo) – 4/18/4/18/4 výplň vzduch, bez pokovení, distanční rámeček hliník. Izolační panel se vzorky je nutné umístit do mrazničky již den předem, kvůli temperování vzorků. Postup: Učitel rozdělí třídu do skupin dle počtu pomů- cek a rozdá jim pracovní listy. V případě nedostatku vzor- ků může třída dělat jednotlivé příklady společně, nebo část žáků může na počítači řešit úkol 6.3 PASIVNÍ ZISKY A LÉTO. Skupiny se u jednotlivých stanovišť a pomůcek mění. 1. skupina: Určí počet skel a umístění vrstvy/vrstev poko- vení na oknech školy. Zasvítí led lampičkou na zasklení. Počet dvojic odrazů se rovná počtu skel a barevné rozdí- ly (většinou do modra nebo zelena) indikují vrstvy poko- vení. Zjištění zakreslí do pracovního listu. 2. skupina: Určí počet skel a umístění vrstvy/vrstev poko- vení na vzorkách zasklení na mrazničce. Zasvítí led lam- pičkou na zasklení. Počet dvojic odrazů se rovná počtu skel a barevné rozdíly (většinou do modra nebo zelena) indikují vrstvy pokovení. Zjištění zakreslí do pracovního listu. 3. skupina: Zjistí a porovná povrchové teploty vzorků zasklení. Žáci změří dotykovým teploměrem teploty ve středu skla a v místě okraje u distančního rámečku. Zjiště- ní zapíší do pracovního listu. Určí, který vzorek obsahuje vrstvu pokovení a výplň argonem. Zkusí si pocitově rukou teplotu zasklení. 4. skupina: Zjistí a porovná povrchové teploty skla, rámu a zdi na školských oknech. Pozn. tato úloha má smysl pouze při větším rozdílu teplot, při vnější teplotě nižší než 0°C. Žáci změří dotykovým teploměrem teploty zasklení rámu okna a zdi. Zjištění zapíší do pracovního listu. Vyhodnocení: Učitel provede vyhodnocení pomocí otá- zek a prezentace: Podařilo se vám určit počet skel a umístění vrstev pokovení? Proč je pokovení zevnitř skla? Z vnější strany by vzdušnou vlhkostí zkorodovalo. Jaké byly rozdíly teplot mezi skly na vzorkách a okny ve škole, případně zdmi? Co znamenají tak velké rozdíly teplot? Nízká povrchová teplota běžných oken může být vnímána jako nepříjemně chladná a okna potřebují mít pod sebou radiátory, aby nedocházelo k jejich orosování. Pasivní okna jsou i při velmi nízkých teplo- tách teplá stejně jako ostatní povrchy, proto se tam cítíme příjemně. Navíc otopné těleso může být o mnoho menší a umístěné kdekoliv v místnosti. Důležitý závěr: Okna v pasivním domě fungují jako so- lární radiátor. Běžný dům má okny o mnoho větší ztráty okny jako zisky. Pasivní dům ze solárních zisků doslova žije a přitom minimum tepla pouští ven. Navíc díky kvalitním oknům můžeme dispozice místností využít opravdu naplno včetně míst v blízkosti zasklení. 6.3 PASIVNÍ ZISKY A LÉTO Cíl: Žáci porozumí řešení dispozic s ohledem na solární zisky a také možnosti, jak zabránit letnímu přehřívání. Pomůcky: pracovní list 6.3, prezentace 6.3, notebook/ PC, audiovizuální technka Časová dotace: 10 min. Postup: Aktivitu může provádět učitel s dotazováním žáků nebo v případě počítačového vybavení mohou pracovat s aktivitou samostatně s použitím pracovního listu. Učitel pustí aplikaci, kde je možné upravovat parametry domu a zadá postupně tři úlohy, které jsou i v pracovním listu: 1. Orientace ke světovým stranám. Otočte dům o 90° na západ a pozorujte, nakolik se změnila potřeba tepla na vytápění. Už se nebude jednat o pasivní dům. Zjistěte, kolik izolace je potřeba přidat do stěn, aby se kompenzovala tato nevýhodná orientace. Vyhodnocení: Orientace domu vůči světovým stranám je zásadní. Pasivní dům žije ze slunce, které je tu zdarma pro všechny. Pokud porovnáme bilanci ztrát a zisků, již- ní orientace oken je zisková, okna na východ a západ mají bilanci vyrovnanou a okna na sever jsou významně ztrátová. 6.2 Odraz plamene v zasklení ukazuje kromě počtu skel i vrstvy nízkoemisivního pokovení. 20
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 6. VÍC NEŽ OKNA 2. Vnitřní dispozice: Jste teď architekti nového domu. Určete pro jednotlivé místnosti v domě potřebu oken a jejich ideální orientaci. Pak do půdorysu naznačte, jak byste tyto místnosti uspo- řádali. Vyhodnocení: Pobytové místnosti mají největší potře- bu přirozeného osvětlení a potřebují také největší okna. Pokud je to možné, orientujeme je přímo na jih. Ostatní místnosti jako koupelna, technická místnost, vstupní hala, schodiště mají minimální nebo žádné nároky na přiroze- né osvětlení a proto jsou vhodnější na sever, abychom minimalizovali tepelné ztráty. Dále je potřeba přemýšlet ohledně délky rozvodů teplé vody. Místnosti jako kuchy- ně a koupelna by měly být co nejblíž technické místnosti, aby se zbytečně neochlazovala voda v rozvodech. 3. Letní přehřívání: Když umístíme většinu oken na jih, je to super, protože nám slunce zdarma pokrývá tepelné ztráty. Jaké je tam však riziko? Pokud okna nejsou v létě stíněná, může do- cházet k přehřívání. Pasivní dům musí být komfortní v létě i v zimě a většinou si uživatelé nestěžují, že jim je zima, ale že jim je v létě teplo. S pomocí aplikace si zkusí, jaký typ stínění je nejvýhodnější a jaký má efekt na přehřívání. Vyhodnocení: jako nejvhodnější je venkovní stínění v kombinaci s nočním předvětráním/předchlazením okny. Důležitý závěr: Okna jsou nesmírně důležitým prvkem pasivního domu. Správná orientace a velikost oken ovliv- ňuje spotřebu energie a letní stínění zase tepelnou pohodu. Pasivní dům musí být komfortní a úsporný nejen v zimě, ale i v letním období. Správně navržený pasivní dům v našem klimatickém pásmu by se měl obejít bez systému chlazení. 6.4 OPAKOVÁNÍ Cíl: Žáci si zafixují získané informace. Pomůcky: žádné Časová dotace: 5 min. Postup: Ve dvojicích vymyslete pro vašeho klienta jed- noduchou argumentaci na 2 věty, proč by si měl zvolit okna pro pasivní domy místo běžných. Učitel může žáky vyzvat, ať se někdo podělí se svou argumentací. Zdroj: Albert, Righter and Tittmann Archiects 21
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 7. VĚTRÁNÍ aneb JAK DÝCHÁ DŮM? 7. VĚTRÁNÍ aneb JAK DÝCHÁ DŮM? Cíl: Žáci porozumí důležitosti větrání v budovách a mož- nostem větrání s rekuperací tepla. Aktivita Časová dotace Metoda 7.1 DÝCHÁNÍ KŮŽÍ 10 min. Simulace, cvičení 7.2 SMRÁDEK VEN, TEPLO ZPÁTKY 20 min. Simulační hra, inter- aktivní prezentace 7.3 REKUPERACE TEPLA 20 min. Experiment 7.4 COANDŮV EFEKT 15 min. Experiment, prezentace 7.5 ANAGRAMY 7 min. Fixace učiva 7.1 DÝCHÁNÍ KŮŽÍ Cíl: Studenti jsou zážitkovou formou motivováni na téma hodiny a sami identifikují omezení přirozeného větrání okny. Studenti se seznámí se systémem větrání s rekuperací tepla. Pomůcky: prezentace 8.1, PC/notebook, audiovizuální technika Časová dotace: 7 min. Postup: Aktivita se člení do dvou částí: 1. Učitel vyzve třídu, ať se přihlásí dva odvážní dobrovol- níci. Vybraní studenti se pak snaží co nejdéle zadržet dech. Učitel může, ale nemusí, čas měřit. Vítěze po- chválí a poděkuje mu za demonstraci. Naváže otáz- kami: Je možné žít bez dýchání? Jak „dýchá“ dům? Po zaznění odpovědi „větráním“ nebo „okny“, učitel požádá studenty, ať otevřou okna (vyvětrají) a pokra- čuje v dotazování: Co cítíte? Co všechno se s větráním okny spojuje? (Chlad/teplo, čerstvý vzduch, zápach, hluk, prach, průvan). Víte, jak dýchá pasivní dům? 2. Učitel pomocí prezentace představí systém větrání s rekuperací tepla. Přechod k další aktivitě: Abyste dobře porozuměli, jak funguje zpětný zisk tepla (rekuperace) ve výměníku, sami si na výměnu tepla zahrajete. Důležitý závěr: Větráním okny nelze zabezpečit dosta- tečnou výměnu vzduchu a potřebné parametry vnitřního prostředí. Současně s sebou přirozené větrání nese značné tepelné ztráty. V pasivním domě se proto používá systém řízeného větrání, který zabezpečuje potřebnou výměnu vzduchu s minimálními tepelnými ztrátami. 7.2 SMRÁDEK VEN, TEPLO ZPÁTKY! Cíl: Studenti názorně předvedou princip rekuperace, pak vlastními slovy vysvětlí princip fungování rekuperační jednotky. Pomůcky: karty pro studenty (modré a červené), prezentace 7.2, PC/notebook, audiovizuální technika Časová dotace: 20 min. Postup: Náčrt hry je k dispozici v prezentaci pro učite- le. Učitel rozdělí prostor třídy na dvě části: interiér a exte- riér. Pak rozdá žákům barevné karty, na základě kterých se rozdělí do dvou skupin. První skupina „červených“ se nachází v interiéru a představuje teplý vzduch. Druhá skupina „modrých“ se nachází venku a představuje stu- dený vzduch. Karty jsou oboustranné, označené čísly 1. a 2., navíc obsahují název a teplotu. Ulička mezi lavicemi představuje rekuperační výměník tepla. 1. část: Na začátku se žáci volně pohybují v rámci svého prostoru a svoji kartu drží obrácenou v poloze č. 1. Učitel pak vydá pokyn: „Za chvíli dojde k výměně vzduchu v rekuperační jednotce (uličce)“. Všichni žáci (vzduchy) se pohybují proti sobě uličkou (výměníkem) a v momentě, kdy se potkají, si vymění karty (teplo/ chlad). Teplý vzduch řekne studenému při odevzdání: „Děkuji za teplo.“ Studený vzduch odpoví: „Není zač, je to zadarmo.“ Kartu, kterou dostali, si obrátí do polohy č. 2. Učitel se dotazuje žáků, jak funguje rekuperační jednotka. Pozn.: Žáci si vyměňují karty jenom jednou. 7.2 Náčrt rozdělení místnosti 22
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 7. VĚTRÁNÍ aneb JAK DÝCHÁ DŮM? Text na kartách: Teplý vydýchaný vzduch + 22 °C Čerstvý ohřátý vzduch + 19 °C Ochlazený odpadní vzduch 0 °C Chladný venkovní vzduch - 3 °C Účinnost rekuperační jednotky 88% 2. část: Učitel položí otázku: Jaké další prvky musí obsa- hovat rekuperační jednotka, aby fungovala? (Odpovědi: ventilátory, filtry). Pak učitel vybere dva žáky, kteří budou mít funkci ventilátorů. Jeden žák (ventilátor) se nachází na začátku uličky (výměníku) a vhání čerstvý vzduch do- vnitř pohybem ruky, druhý žák (ventilátor) se nachá- zí na konci uličky a odvádí odpadní vzduch. Dále jsou do uličky umístěny židle (3 - 4 pro demonstraci), které představují filtry, studenti je musí překročit nebo obejít. Vzhledem k tomu, že byl přidán ventilátor, by měli zrych- lit. V závěru učitel s pomocí prezentace společně s žáky aktivitu shrne. Pozn.: Pokud není ulička k dispozici, je potřeba ji nahradit, např. vytvořit ze židlí. Přechod k další aktivitě: Můžeme si zkusit na reál- ném příkladu jednotky se zpětným ziskem tepla její účin- nost. 7.3 REKUPERACE TEPLA - laboratorní práce pro zimní období Cíl: Studenti ověří účinnost zpětného zisku tepla větrací jednotky. Pomůcky: malá větrací jednotka se zpětným ziskem tepla, bezdotykový teploměr, prezentace 7.3, PC/notebook, audiovizuální technika Časová dotace: 15 min. Postup: Pokus je vhodný pouze pro vnější teploty pod 5°C. Na jednotku se připojí zaizolované flexibilní potru- bí, které nasává vnější studený vzduch. Toto potrubí se vystrčí ven z okna třídy. Konkrétní jednotka použitá v pokusu (inVENTer) pracuje ve střídavých fázích – přívod a odtah vzduchu, které se mění každých 70 sekund. Teplý odváděný vzduch po dobu 70 sekund nabíjí keramický výměník a následně jednotka jede v obráceném chodu a po dobu 70 sekund vnější nasávaný vzduch vybíjí ke- ramický výměník a ohřívá se od něj. Žáci mají za úkol změřit teploty přiváděného vzduchu během vybíjení vý- měníku, tedy za přívodu vnějšího vzduchu při nejvyšším stupni větrání. Teploty se budou během doby vybíjení měnit, proto měří teplotu ve třech časech a vypočítají prů- měrnou teplotu přiváděného vzduchu. Z rozdílu teploty vnějšího a přiváděného vzduchu určí účinnost zpětného zisku tepla - rekuperace. Žáci pak posoudí, jestli je účin- nost dostatečná pro pasivní domy, kde je požadované minimum 75 %, neboli teplota přiváděného vzduchu do místnosti 16,5°C při vnější teplotě -3°C. Pozn.: Dle použité větrací jednotky bude variovat postup měření a pracovní list. V případě potřeby můžete kon- taktovat autory metodiky, kteří Vám s úpravou aktivity pomůžou. Vyhodnocení: Učitel pomocí prezentace ukáže mož- nosti větrací jednotky se zpětným ziskem tepla v domě a zhodnotí využití této jednotky. Důležitý závěr: Jednotka umožňuje zpětný zisk tepla, ale s nedostatečnou účinností a není proto vhodná do pa- sivního domu, protože by teplota přiváděného vzduchu byla příliš nízká. Současně ji nelze použít pro odvětrání prostorů se vznikem znečištění, protože by přiváděla do pobytových místností znečištěný vzduch. Vhodnější je pro- to jednotka s účinnějším výměníkem a systém s řízeným prouděním. Přiváděný vzduch je do pobytových místností a odváděný z místností se vznikem znečištění nebo vlhkostí jako kuchyň, koupelna nebo WC. 7.3 Téměř dokonalou výměnu tepla mezi nasávaným čerstvým vzduchem a ohřátým odpadním vzduchem zajišťují rekuperační výměníky tepla. Dosahují účinnosti až 95 % a pouze zbylých pár stupňů je nutno dohřát. Zdroj: Atrea 23
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 7. VĚTRÁNÍ aneb JAK DÝCHÁ DŮM? 7.4 COANDŮV EFEKT Cíl: Žáci pomocí pokusu porozumí možnému využití aero- dynamického Coandova efektu při větrání domů. Pomůcky: čajová svíčka, zapalovač, dvě zavařovací sklenice 7 dl nebo 2 lahve, lžička, videoukázka, PC/notebook, audiovizuální technika Časová dotace: 15 min. Postup: Učitel rozdělí třídu na dvě skupiny a každé zadá jiný úkol, který trvá několik minut. Následně se vy- mění. Úkoly jsou: 1. Umístit zapálenou čajovou svíčku do osy za dvě lahve. Žáci mají zkusit čajovou svíčku sfouknout přes tyto dvě lahve dle nákresu. 2. Přibližovat volně zavěšenou lžičku k proudu vody z kohoutku a pozorovat, co se děje, když se lžička dostane do proudu vody. Vyhodnocení: Učitel vysvětlí, že to, co si zkusili, je tak- zvaný Coandův efekt. Zeptá se jich, jestli dokáží z pokusů vyvodit, v čem spočívá. Coandův efekt spočívá ve schopnosti proudu přilnout k obtékanému povrchu. Ve vzducho- technice se používá při proudění vzduchu. S pomocí prezentace vysvětlí praktické využití. Coandův efekt umožňuje zkrátit rozvody vzduchu a přitom zabezpečit kvalitní pro- větrání prostoru. Vyústka totiž nemusí dojít pod stropem až na konec místnosti. Postačí vyústka nade dveřmi a strop místnosti pomocí Coandova efektu dovede vzduch do pro- tějšího rohu místnosti. 7.5 ANAGRAMY Cíl: Žáci s pomocí anagramů zopakují téma větrání. Pomůcky: prezentace 7.5 Časová dotace: 7 min. Postup: Učitel promítne prezentaci s anagramy/pře- smyčkami, které mají žáci vyluštit a následně pojem vy- světlit: ERUPCEKERA – REKUPERACE (zpětný zisk tepla, snížení ztrát větráním) DYZORVO – ROZVODY (vedení vzduchu, měly by být co nejkratší) ROTÁTILVEN – VENTILÁTOR (žene čerstvý vzduch do domu a odtahuje vydýchaný vzduch) XIDO ČILUHITÝ – OXID UHLIČITÝ (škodlivý plyn, který vzniká při dýchání) RILFT – FILTR (je potřeba, aby se nám rozvody a reku- perační výměník neznečistily) ČINÚNOST – ÚČINNOST (minimální účinnost rekuperace je 75 %, tehdy je vzduch ohříván na příjemnou teplotu) 7.4 Coanda 02 7.4 Coanda 01 24
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 8. VE ZDRAVÉM DOMĚ ZDRAVÝ (VZ)UCH! 8. VE ZDRAVÉM DOMĚ ZDRAVÝ (VZ)DUCH! Cíl: Žáci si určí kvalitu vnitřního prostředí uvnitř třídy a na- staví si způsob větrání okny, aby předešli zvýšené koncentraci škodlivin v místnosti. Aktivita Časová dotace Metoda 8.1 OBSAH CO2 V BUDOVÁCH – „UČÍME SE VĚTRAT“ 30 min. Prezentace, pokus/ měření 8.2 VĚTRACÍ HLÍDKA 30 min. Pokus/měření, skupi- nová práce 8.1 OBSAH CO2 V BUDOVÁCH – „UČÍME SE VĚTRAT“ Cíl: Žáci si měřením určí kvalitu vnitřního prostředí při běž- ném provozu ve třídě. Pomůcky: prezentace 8.1, PC/notebook, audiovizuální technika, pracovní list 8.1, CO2 měřič Časová dotace: 20 min. Postup: Tuto aktivitu je vhodné provádět v zimním ob- dobí (prosinec – únor), kdy je omezeno přirozené větrání okny. Jedině tak lze určit skutečné hodnoty koncentrace oxidu uhličitého při běžné provozu ve třídě. 1. část: Učitel v úvodu promítne krátkou motivační prezentaci na zamyšlení. Pro vysvětlení může posloužit tento text, který vysvětluje jednotlivé snímky: Proč je důležité sledování oxidu uhličitého v budovách? Ur- čitě jste každý sám na sobě někdy pocítil ospalost, únavu, bolest hlavy a pocit „vydýchaného vzduchu“ například při pobytu ve školní třídě, kde je v jeden okamžik mnoho lidí. Čím je to způsobeno? Nemusí to být tím, že jste šli poz- dě spát a jste unaveni. Častým důvodem je nízká výměna vzduchu. Nevětráním stoupá množství škodlivin, které pro- dukujeme my lidé a také celé spektrum škodlivých látek obsažených ve stavebních materiálech, vybavení a spo- třebičích. Jak zjistíme, že nemáme vyvětráno? Jako ukazatel kvality vnitřního prostředí funguje oxid uhličitý - CO2 , který se jed- noduše měří. Jeho největším producentem je člověk, takže nám dává představu, nakolik nám rostou i ostatní škodlivi- ny v místnostech, kde pobýváme. Množství CO2 venku se pohybuje v hodnotách mezi 350 až 400 ppm (ppm=parts per milion, tedy počet částic CO2 na jeden milion). Jeho koncentrace v dobře vyvětraném prostoru by se správně měla pohybovat pod hodnotou 1.000 ppm. Limit pro po- bytové místnosti, který by neměl být překračován, je 1.500 ppm. To jsou hodnoty, které nám zaručují zdravé vnitřní prostředí. Množství oxidu uhličitého a dalších škodlivin v místnosti jsme schopni ovlivnit správným vě- tráním. Starší budovy, zejména ty nezateplené, se starými okny, mají mnoho spár ve svých zdech a konstrukcích, kterými se větrá, i když nechceme. Pokud však vyměníme okna a zateplíme konstrukce, což je dobře kvůli úsporám energie, tyto spáry utěsníme a snížíme přirozenou výměnu vzduchu. Běžné větrání okny mnohdy nestačí a uvnitř budovy dochází ke zvyšování koncentrace CO2 nad únos- nou mez. Zvláště je to patrné tam, kde se shromažďuje více osob, jako například škola. 2. část: Učitel vyzve žáky, že si v této fázi posoudí kvalitu vnitřního prostředí uvnitř třídy. Rozdá do třídy pracovní list s pokyny pro měření. Vybraný žák jej přečte pro celou třídu a pak se vyberou žáci, kteří budou měření provádět a další, kteří budou zapisovat údaje do formuláře. Bě- hem měření už může učitel projít k normální výuce nebo k dalšímu tématu. Měření by mělo probíhat celý den za normálního provozu – žáci mají větrat běžným způsobem. Důležité je, aby žáci po celý čas zapisovali změny v režimu větrání do formuláře (otevírání oken, dveří) a příslušné časy. CO2 měřiče by měli mít ukládání dat, aby bylo možné dohle- dat konkrétní nárůst koncentrace oxidu uhličitého. Vyhodnocení: V budovách bez řízeného větrání je nut- né pravidelně větrat, jinak hodnoty koncentrace oxidu uh- ličitého stoupají rychle nad doporučené hodnoty. Na další hodině by si měli žáci provést vyhodnocení formuláře pro běžný režim užívání. Pak by měli přejít do další fáze – na- stavit si větrací režim tak, aby hodnota koncentrace oxidu uhličitého nestoupala nad 1500 ppm. 8.2 VĚTRACÍ HLÍDKA Cíl: Žáci si měřením určí způsob, jak správně větrat pro zabezpečení potřebné kvality vnitřního prostředí a určí si „větrací hlídku“, která bude režim větrání dodržovat. Pomůcky: pracovní list 8.1 – formulář pro měření, CO2 měřič 25
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 8. VE ZDRAVÉM DOMĚ ZDRAVÝ (VZ)UCH! Časová dotace: 30 min. Postup: Tuto aktivitu je vhodné provádět v zimním ob- dobí (prosinec – únor), kdy je omezeno ve třídě. Aktivita navazuje na vyhodnocení měření v části 8.1. Měření pro- bíhá ve třech fázích: Den 1: První den, kdy budete měření provádět, zacho- vejte ve třídě svůj běžný režim. Otevírejte okna tak, jak jste zvyklí a důsledně vyplňujte formulář. Tuto fázi by měli mít vyhodnocenou z aktivity 8.1. Den 2: Další den se snažte otvírat okna např. vždy o přestávkách – po dobu minimálně 5 minut. Zkuste si růz- né varianty – větrání otevřenými okny, vyklopenými okny a srovnejte rozdíl při zavřených a otevřených dveřích do třídy. Sledujte vliv větrání na růst/pokles CO2 ve třídě. Pečlivě vyplňujte formulář. Den 3: Na základě zkušeností z předchozích dvou dnů si sami sestavte vhodný „větrací režim“ a na výkres si rozepište časy, dobu a počet otevřených oken. Výkres vyvěste na nástěnku. Určete si „větrací hlídku“, která bude okna podle předepsaného režimu otvírat a zavírat. V průběhu měření sledujte koncentraci CO2 . Závěr/vyhodnocení: Tento větrací režim může být porovnán ve vícero třídách. Dále je možné podobný sys- tém větrání a větracích hlídek aplikovat i pro další třídy ve škole. Současně může probíhat dlouhodobý monitoring i v ostatních třídách i s online přístupem k datům. To může posloužit jako přesvědčovací argument pro místní samo- správy rozhodující o renovacích budov, aby nezapomínali při energeticky úsporných opatřeních na instalaci řízeného větrání s rekuperací tepla. Jedině tak lze dosáhnout oprav- dové vylepšení stavu budov, nejen energeticky ale i uživa- telsky. Důležitý závěr: Dostatečný přísun čerstvého vzduchu je nesmírně důležitý pro kvalitu našeho života, ale i efektivitu práce. Existuje vícero studií, které potvrzují, že při lepším větrání dochází ke zvýšení výkonnosti nebo schopnosti koncentrace o 5 – 10 %. Pokud bychom úsporu času, kdy žáci „nevnímají“, převedli na peníze za provoz školy, sys- tém řízeného větrání s rekuperací tepla by se ve školských zařízeních zaplatil do 5 let. 8.1 Kvalita vnitřního prostředí je pro nás zásadní. Hodnota koncentrace CO2 1500 ppm je limitní, nad kterou už dochází k výrazné únavě, ospalosti až zdravotním problémům. Zdroj: ASHRAE, autor: CPD 26
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 9. ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE 9. ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE Cíl: Žáci zažijí dopady čerpání neobnovitelných zdrojů energie, určí potenciál obnovitelných zdrojů energie a zís- kají přehled o jejich možnostech využití. Aktivita Časová dotace Metoda 9.1 POPCORNOVÁ GENERACE 10 min. Simulační hra 9.2 TECHNOLOGIE NEBO ÚSPORY? 20 min. Příklad, prezentace 9.3 ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE 15 min. Práce s videoukáz- kou, diskuze 9.1 POPCORNOVÁ GENERACE Cíl: Žáci demonstrují lidské jednání v akci a posoudí jeho možné důsledky v kontextu čerpání neobnovitelných pří- rodních zdrojů a lidských hodnot. Časová dotace: max. 10 min. Pomůcky: popcorn – 1 balíček (+ 1 balíček pro žáky, kteří se neúčastní), sada kartiček v počtu: 2 ks - 1. generace/otec 4 ks - 2. generace/syn 8 ks - 3. generace/vnuk Postup: Nejdřív si vybraných 14 žáků vytáhne po 1 papírku. Nikomu nesmí říct, co na něm mají napsané. (posoudit rozdání papírových sáčků) Učitel ukáže sáček plný popcornu a vysvětlí, že popcorn představuje zásoby neobnovitelných zdrojů. Nabízí se možnost, aby si žáci zopakovali, jaké neobnovitelné zdroje znají. Učitel požádá žáky, kteří mají na lístečku 1. generace, ať si přijdou nabrat k tabuli ze sáčku, kolik chtějí. Po nich přistoupí žáci 2. generace a také si naberou, kolik chtějí. Ostatní generace pak dostanou zbytek. Pozn. pro učitele: pro 3. generaci obyčejně zbyde jen málo nebo nic. Vyhodnocení: Následuje vyhodnocení s učitelem po- mocí dotazů: • Napadlo vás, že když si naberete moc popcornu, je to na úkor dalších generací, vašich potomků? • Kolik zůstalo pro každou další generaci, která má být úspěšná? • Co to bude znamenat, když se skutečně stane to, co bylo v naší hře/ukázce? • Jak by to bylo s obnovitelnými zdroji? Můžeme je čer- pat bez omezení? • Jaké paralely vidíte v tom, co bylo v ukázce/hře a co se děje ve skutečném světě? Přechod k další aktivitě: Můžeme však současnou spotřebu energie nahradit obnovitelnými zdroji? 9.2 TECHNOLOGIE NEBO ÚSPORY? Cíl: Žáci zjistí na příkladu energetické náročnosti budovy možnosti, jak se chovat trvale udržitelně. Pomůcky: prezentace 9.2, PC/notebook, audiovizuální technika Časová dotace: 20 min. Postup: Učitel promítne prezentaci s příkladem, na zá- kladě kterého žáci vyvodí potenciál obnovitelných zdro- jů (biomasy v našem okolí), slunečního záření a potenciál úspor. Z výsledku žáci porozumí posloupnosti opatření pro trvalou udržitelnost domu. Postup výpočtu: 1. Množství lesa v ČR, rozloha produkčních lesů, výpočet plochy na osobu, výpočet ročního přírůstku dřevní hmoty. 2. Výpočet spotřeby dřeva pro spotřebu běžného domu, výsledek - plocha lesa je nedostatečná, přírůstek nestačí na pokrytí spotřeby. 3. Možná opatření - solární kolektory na ohřev TV, pasiv- ní dům (zateplení, okna…). Plocha lesa je stále relativně velká, ale lze už zabezpečit trvalou udržitelnost. Důležitý závěr: Dnešní výzkumy a odhady směřují ke kombinaci jednotlivých možností. V současnosti není mož- né pokrýt spotřebu jenom z obnovitelných zdrojů energie. Řešením je posloupnost: úsporná opatření, efektivní technologie, co největší podíl OZE a lokálních zdrojů. Graficky se uvedené dá vyjádřit jako pyramida úsporných opatření, kde na konci je minimální čerpání zdrojů a odpovědný pří- stup. Přechod k další aktivitě: Pojďme se podívat, jaké máme možnosti při využívání obnovitelných zdrojů energie. 27
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 9. ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE 9.3 ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE Cíl: Žáci si zopakují možnosti volby zdrojů energie a zjistí výhody nebo nevýhody jednotlivých zdrojů. Pomůcky: videoukázka 9.3, notebook/PC, audiovizuál- ní technika Časová dotace: 15 min. Postup: Učitel uvede videoukázku o alternativních zdro- jích energie. Upozorní je, ať dávají pozor, protože na konec jsou připraveny kontrolní otázky, ale nemusí až tak sledovat čísla, ceny, kilowatthodiny. Po skončení videou- kázky pustí prezentaci s otázkami, odpovědi. Otázky v prezentaci: 1. Proč jsou obnovitelné zdroje energie bezpečnější? Co znamená energetická závislost ČR? 2. Patří dřevo a biomasa mezi obnovitelné zdroje energie a proč? 3. Jaký je podíl obnovitelných zdrojů energie v ČR? 4. Jaké jsou dva způsoby proměny solární energie? Na co se používají? 5. Co je největším čistým zdrojem energie v ČR? 6. Jak si vysvětlujete závěrečnou větu, že Česko je na tom špatně? Vyhodnocení/závěr: Učitel může vztáhnout informace z filmu ke zdrojům nainstalovaným ve škole a porovnat je co do produkce energie. 9.3 Obnovitelné zdroje energie spolu s úsporami energie jsou ideální kombinací do budoucna. 28
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENER- GIE ZE VŠECH STRAN Cíl: Žáci poznají jednotlivé zdroje energie z různých úhlů pohledu. Aktivita Časová dotace Metoda 10.1 EVOKACE 5 min. Videoukázka 10.2 ENERGIE V SOUVISLOS- TECH 20 min. Hra, prezentace 10.3 OZE A MOJE „SYSTÉMOVÉ BRÝLE“ 15 min. Prezentace, kritické myšlení 10.4 DŮM BU- DOUCNOSTI 30 min. Skupinová práce, příklad 10.1 EVOKACE Cíl: Žáci pomocí videoukázky pochopí globální propojenost vlastní činnosti a čerpání zdrojů energie ve světě. Pomůcky: videoukázka 10.1, PC/notebook, audiovizu- ální technika Časová dotace: 5 min. Postup: Učitel jako vtažení do tématu pustí krátkou, za- jímavou a originální videoukázku Facebook - Unfriend Coal (Greenpeace). Uvede jej ve smyslu, že věci jsou ve světě propojenější, než se nám to na první pohled zdá. Toto video se týká každého z vás, kdo používá Face- book. Důležitý závěr: Žáci se dozvěděli pro většinu novou informaci, a to přímou souvislost mezi svými aktivitami na Facebooku (nebo jiných sociálních sítích), čerpáním pří- rodních zdrojů a vlivem na životní prostředí. V dnešním globálně propojeném světě jsou taková, na první pohled ukrytá propojení, bohužel běžné. 10.2 ENERGIE V SOUVISLOSTECH Cíl: Žáci si zopakují možnosti volby zdrojů energie a zjistí jejich výhody nebo nevýhody z pohledu jednotlivce i celé společnosti. Pomůcky: sada zalaminovaných kartiček ke zdrojům energie, příručka „Naučíme se šetřit energií“ rozdělená na části dle použitých zdrojů energie Časová dotace: 30 min. Postup: Učitel rozdělí žáky ve třídě na 9 skupin dle po- čtu zdrojů energie. Do skupin rozdá pomíchané kartičky různých barev dle témat – Zdroj energie, Ekologické kri- térium, Uživatelské kritérium, Společenské kritérium, Po- tenciál využití. Cílem je najít u ostatních skupin kartičku, která patří ke zdroji energie, jenž mají ve skupině. 1. část – hledání: Skupiny dostanou zamíchanou sadu kartiček. Skupiny se mezi sebou potkávají a snaží se spo- lečně přijít na to, která kartička s popisem přináleží tomu „jejich“ zdroji energie. Pokud najdou příslušnou kartičku u sousední skupiny, vymění ji za stejnou barvu kartičky. Takto postupně najdou všichni správné popisy svého zdroje energie. Tato část končí, když všechny skupiny mají zdroj popsaný správně ze všech pohledů (Ekologie, Uživatel, Společnost, Potenciál využití) a mohou přejít k vyhodnocení. 2. část – vyhodnocení: Vyhodnocení probíhá pomocí „tr- žiště“. Skupina rozloží své kartičky na stůl a zůstane tam přítomen jeden ze skupiny (mohou se průběžně střídat), který „nabízí a snaží se prodat“ ten svůj zdroj energie. Ostatní chodí a zjišťují, jaké jsou nabídky a ptají se na výhody nebo nevýhody nabízených zdrojů energie. Sku- piny si mohou načítat krátký text ke svému zdroji energie z příručky „Naučíme se šetřit energií“, aby mohli jako „prodejci“ lépe argumentovat případné dotazy, ovšem 10.3 Vzájemnou propojenost věcí můžeme vnímat pomocí systémového myšlení. Zdroj: Pädagogische Hochschule Rorschach, Pädagogische Hochschule Zürich 29
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN bez zavádění. Učitel může napsat na tabuli návod na otázky pro žáky - „zákazníky“: • Proč bych si měl zvolit tento zdroj energie? Jaké mi přináší výhody? • Jak je na tom zdroj, co se ekologie týče? • Jaké má zdroj přínosy pro společnost? • Jsou tam nějaká rizika/omezení použití zdroje? Zdroj Ekologické kritérium Uživatelské kritérium Společenské kritérium Potenciál použití zdroje Biomasa **** Obnovitelný zdroj energie Lokální produkce Produkuje spaliny – pouze zdroje s vysokou účinností nad 80 % jsou vhodné. *** Přináší možnou nezávis- lost na vnějších dodáv- kách energie a levný provoz. Má vyšší pořizovací ná- klady - je potřeba skla- dovací prostory, komín, případně akumulaci. Je náročnější na provoz – obsluha, údržba, čištění. Provoz není plně automatizovaný pouze u sypaného materiálu. *** Zdroj je dostupný po celé ČR ve velké míře, není jej potřeba dová- žet. Napomáhá lokální produkci a nezávislosti státu na cizích zdrojích energie. Stát musí regulovat účinnost - staré kotle produkují velké emise. Někteří navíc pálí odpad. ** Zdroj má omezený potenciál. I když je ho v ČR hodně, nestačí, aby pokryl potřeby celé společnosti. Musí se s ním zacházet trvale udržitelně. Umožňuje kogeneraci – společnou výrobu elektřiny a tepla, která má vyšší účinnost využi- tí zdroje. Solární energie ***** Obnovitelný zdroj energie Čistá energie bez emisí Nevyčerpatelný zdroj energie *** Poskytuje nezávislost na vnější dodávce energie. Nejčastěji se umisťuje na střechu nebo fasádu domů. Používá se na ohřev teplé vody nebo přímo na výrobu elektřiny. Vyšší počáteční cena a zatím delší návratnost. **** Umožňuje lokální výro- bu elektřiny a přispívá energetické bezpečnos- ti krajiny. Je nutná úprava rozvod- né sítě proti přetížení, pokud by došlo k velké- mu rozšíření použití. Negativně vnímán je zábor orné půdy pro stavbu elektráren. **** Zdroj má největší po- tenciál využití v ČR. Zdroj je však časově nestabilní a v zimním období, kdy je potřeba nejvíce energie, je ho nejméně. Neexistuje zatím účinný a ekono- micky výhodný způsob sezónního ukládání energie. Vyhodnocení/závěr: Který zdroj vám přijde nejper- spektivnější, a který byste chtěli vy na svém domě? Učitel může nechat hlasovat. Přechod k další aktivitě: Ukážeme si malý návod, jak systémové myšlení může pomoct při posuzování zdrojů energie. Řešení: tabulka obsahuje přiřazená kritéria k jednotlivým zdrojům energie. 30
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN Větrná energie **** Obnovitelný zdroj energie Čistá energie bez emisí Nevyčerpatelný zdroj energie *** Relativně jednoduchá konstrukce umožňující lokální využití. Nehodí se pro malé instalace na rodinné domy, umisťuje se do otevřené krajiny. Velké počáteční náklady, ale nízká jednotková cena vyro- bené energie – velice efektivní a finančně výhodný zdroj energie. *** Energeticky výhodný zdroj. Problémy jsou někdy s ovlivněním krajinného rázu a v důsledku předsudků s občasným odpo- rem obyvatel v okolí. Pomáhá decentralizaci výroby energie a státní energetické bezpeč- nosti. ** Časově proměnlivý zdroj závislý na roční době a na počasí. Omezený počet lokalit, nejlepší lokality se čas- to nacházejí v chráně- ných oblastech. Zatím však není potenciál v ČR zdaleka využit. Problémy s dopravou těžkých částí elektrárny do některých lokalit. Vodní energie ***** Obnovitelný zdroj energie Čistá energie bez emisí Nevyčerpatelný zdroj energie *** Pro menší instalace do rodinných domů se nepoužívá. Jedná se o výhodný a levný zdroj elektřiny. *** Společensky výhodný zdroj, který navíc díky přečerpávacím elektrár- nám umožňuje regulovat špičky při výrobě a spotřebě. Nutnost budování nádrží či jezů. Větší zaplavená území vyžadují vystěhování obyvatel a mohou po- rušit ekologicky cenné lokality. *** Nejvíc využívaný ob- novitelný zdroj energie v ČR. Omezený počet vhodných lokalit v ČR a velká část je již využívána. Prakticky přináší celoročně rovnoměrný výkon a nepoškozuje životní prostředí. Zemní plyn *** Neobnovitelný zdroj energie Nejmenší emise sklení- kových plynů ze všech fosilních paliv Zatím je ho dost. *** Časté využití pro jed- notlivé rodinné domy i větší stavby. Rozsáhlá infrastruktura, dlouhé zkušenosti, snadná využitelnost. Relativně levné na pořízení. * ČR je kompletně závis- lá na dovozu paliva zejména z Ruska, proto není společensky bez- pečný. ** Musí se dovážet, často z nestabilních oblastí světa. Potenciál rozvo- je je omezený - je to relativně drahé palivo. Uvažuje se o nahra- zení do budoucna výrobou metanu. Energie prostředí – země/vzduchu (tepelné čerpa- dlo) *** Prakticky bez vlivu na ŽP v místě použití Problém emisí a získá- vání primární energie to řeší jen částečně (zhruba třetina vyrobe- ného tepla je z elek- třiny). *** Snadno využitelná technologie s jednodu- chou instalací. Při po- užití půdy jako zdroje tepla jsou nutné vrty. Zatím vyšší pořizovací náklady. Výhodná cena provozu a snižuje se tím navíc i sazba na elektřinu v domácnosti. *** Společensky vhodná technologie, která zvy- šuje účinnost používání elektrické energie. Eko- logii však při dnešním poměru zdrojů energie v ČR řeší jen částečně. **** Je možné získávat jen nízkopotenciálové teplo. Využívá elektřinu k po- honu kompresoru. Po snížení ceny má velký potenciál využití, zejména při spojení se solární energií. 31
www.pasivnidomy.cz ÚSPORY ENERGIE A MY 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN Uhlí * Neobnovitelný zdroj energie Ekologicky nejškodli- vější zdroj energie Nejvyšší emise sklení- kových plynů Poškození krajiny ** Palivo se používá u ro- dinných domů. Je však uživatelsky nepřívětivé, náročné na údržbu, vyžaduje kvalitní kotel, komín a místo na uskladnění. Jsou s ním dlouholeté zkušenosti. Palivo je oblíbené pro nízkou cenu. * Pokrývá asi 50 % výro- by elektřiny v ČR. Jeho spalování však způso- buje emise škodlivých látek. V některých oblastech způsobuje významné zhoršení kvality ovzduší (Ostrav- sko, Mostecko…). Poškozování krajiny těžbou, stát reguluje limity těžby. * Nutnost odsiřování a odprašování u velkých elektráren. Je ho zatím dostatek a je levné. Významně poškozuje velké oblasti, kde se povrchově těží. Stát zejména kvůli emisím limituje těžbu. Používá se i pro che- mický průmysl. Geotermální energie **** Obnovitelný zdroj energie Při vhodném provozu nepředstavuje význam- nou ekologickou zátěž. Vyžadují hluboké vrty. *** Velmi stabilní dodávka energie. Vysoké investice, ale velmi příznivé provozní náklady – pro vhod- nou lokalitu se jedná o efektivní zdroj energie. Vyžaduje rozsáhlé podzemní práce. ** Potenciál v ČR není velký. Je třeba dělat řadu hlubokých vrtů, někdy odpor veřejnosti kvůli obavám o zdroje podzemních vod. * Pro využití v ČR má nízký potenciál. Velmi málo vhodných lokalit, zpravidla jen v místech sopečné čin- nosti a geologických zlomů. Jaderná energie *** Neobnovitelný zdroj energie Nulové emise skleníko- vých plynů Problém s ukládáním dlouhodobě radioaktiv- ního odpadu. ** Velmi vysoké investice na stavbu elektrárny. Náročný a drahý za- bezpečovací systém. Relativně nízké provoz- ní náklady. * Pro ČR se jedná o investičně nákladný zdroj energie, který není při dnešních ce- nách energie efektivní. Palivo se dováží a po použití vyváží k uklá- dání. Po negativních zkušenostech výbuchů jaderných elektráren jej nelze považovat za bezpečný zdroj energie. Existuje souvislost mezi jadernou energe- tikou a výrobou zbraní. * Produkce vysoce radio- aktivních odpadů. Náročné zabezpe- čení proti možným únikům radioaktivity a teroristickým útokům či sabotážím. Autor textu ke zdrojům energie: Karel Murtinger 32
www.pasivnidomy.czÚSPORY ENERGIE A MY 10. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ZE VŠECH STRAN 10.3 OZE A MOJE „SYSTÉMOVÉ BRÝLE“ „Jak nádherné je procítit jednotu celého komplexu jevů, které se při bezprostředním chápání zdají být nesourodými.“ Al- bert Einstein Cíl: Žáci aplikují formu systémového myšlení na vybraný obnovitelný zdroj. Pomůcky: prezentace 10.3, PC/notebook, audiovizuál- ní technika Časová dotace: 15 min. Postup: Pomocí prezentace učitel vysvětlí a předvede, v čem spočívá systémový pohled. Tuto metodu vidění v souvislostech lze použít nejen na zdroje energie, ale i v dalších oblastech života. Žáci pomocí systémového pohledu posoudí solární energii. Technika vyžaduje hlubší zamyšlení, proto učitel poskytne žákům dostatek času a počká na jejich odpovědi. Poznámka pro učitele: Systémové myšlení v nejširším smyslu zahrnuje rozsáhlou oblast metod, nástrojů a pravidel. Obor vychází hlavně z kybernetiky, s cílem vidět propojenost dějů, sil a věcí. Pomocí systémového pohledu člověk automaticky vidí propojenost a souvislosti mezi zdánlivě odlišnými a vzdálenými jevy, jinak vnímá pojem globální a lokální, tady a tam, my a oni. Holistické, celost- ní vidění světa odpovídá nejlépe dalšímu možnému pojetí systémového myšlení, tedy schopnosti vidět zároveň stromy i les. Další možné využití: Žáci si mohou plakát „Myslím sys- témově“ překreslit/vytisknout, vyvěsit na nástěnku a pracovat s ním v jiných předmětech. 10.4 DŮM BUDOUCNOSTI Cíl: Žáci posoudí možnosti reálných úspor energie a CO2 a jejich efektivitu na základě příkladu. Pomůcky: příklad v tabulkovém editoru, PC/notebook do každé skupiny, případně pro variantu společný workshop počítač a audiovizuální technika pro učitele Časová dotace: 30 min. Postup: Učitel rozdělí žáky do skupin po 3 - 4 a nahra- je do počítačů příklad, kde je možné měnit parametry domu. Následně jim přečte zadání: Zdědili jste dům z roku 1960 na Vysočině. Jeho energe- tická náročnost je velmi vysoká a vy jednak chcete mini- malizovat provozní náklady a svou závislost na dodáv- kách energie, ale stejně tak vám záleží, abyste se chovali odpovědně k životnímu prostředí. Chcete jej zachovat ve stejném, ne-li lepším stavu i pro příští generace. Roz- hodujete se proto o jeho rekonstrukci. Zkuste navrhnout jednotlivé kroky a opatření pro snížení spotřeby energie a uhlíkové stopy, ale zároveň vnímejte i ekonomickou vý- hodnost. Na vyřešení úkolu mají 20 minut, pak následuje společné vyhodnocení. Vyhodnocení: Učitel může provést vyhodnocení pomo- cí dotazování. Jakých výsledků jste dosáhli? Které opatře- ní bylo podle vás nejefektivnější? Kde jste naopak nejvíc zvažovali efektivnost volby? Kde jste se rozhodovali podle ceny a kde naopak podle dalších výhod? Kolik energie a emisí CO2 je možné ušetřit u rekonstrukcí? Jaký podíl v ČR podle vás tvoří stávající domy starší než 20 let? Varianta – společný workshop: V případě nedostatku počítačového vybavení pro všechny skupiny může učitel provést příklad společně před žáky. Může je rozdělit do skupin, které se při každém opatření domluví na volbě řešení. Skupiny pak hlasují a mohou o řešeních diskutovat. Vyhodnocení může učitel provést pomocí podobných otá- zek, jako v předchozí variantě. Důležitý závěr: Budov postavených před rokem 1990 je u nás víc než 90 % a jen malé procento staveb je ka- ždý rok dostavěno. Energeticky efektivní renovace jsou tedy hlavním cílem při snižování emisí skleníkových plynů v budovách. Asi třetina panelových domů prošla renovací, bohužel z naprosté většiny byly voleny pouze polovičatá řešení, která jsou do budoucna extrémně nevýhodná. Vy- tváří tzv. LOCK-IN efekt, neboli uzamčení či zakonzervo- vání nevyužitého potenciálu úspor na dlouhou dobu často 30 i víc let. Právě LOCK-IN efekt je spatřován odborní- ky jako největší nebezpečí při naplňování cílů a do roku 2050 může vytvořit rozdíl až neuvěřitelných 80 %. Proto je nesmírně důležité využít šanci dnes a volit ty dlouhodobě nejefektivnější řešení pro naše budovy i nás samých. 10.4 Vliv LOCK-IN efektu. Zdroj: Prof. Diana Ürge Vorsatz Center for Climate Change and Sustainable Energy Policies 33

Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu

Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu

Recommended

More Related Content

Similar to Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu(20)

More from Jan Morkes(6)

Recently uploaded(20)

Energie a my - výuková příručka pro 9. třídy od Centra pasivního domu