NEJNOVĚJŠÍ TRENDY UDRŽITELNÉHO BYDLENÍ
U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 20 případových studií prototypů malých domů pro individuální bydlení Studijní materiál pro předmět Ateliér I – Bytové stavby (ATBS) Podpořeno Fondem rozvoje vysokých škol 2013 | ing.arch. Martin Čeněk | ing.arch. Hana Kasalová
obsah 01/ úvod 02/ co je to Solar Decathlon? 03/ návrh soutěžních domů 04/ soutěžní disciplíny a jejich hodnocení 05/ případové studie
3/140 5/140 7/140 13/140 17/140
foto: Stefano Paltera/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
01/ úvod Studijní materiál pro předmět Ateliér I – Bytové stavby (ATBS)
NEJNOVĚJŠÍ TRENDY UDRŽITELNÉHO BYDLENÍ U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013: 20 případových studií prototypů malých domů pro individuální bydlení
Za podpory Fondu rozvoje vysokých škol v roce 2013 vznikl v rámci Ústavu navrhování II. tento studijní materiál, který si klade za cíl nabídnout studentům druhého ročníku bakalářského studia oboru „Architektura a urbanismus“ na Fakultě architektury ČVUT (případně též studentům obdobných studijních programů na ostatních vysokých školách) praktickou a přehlednou příručku, jež jim usnadní práci při návrhu prvních bytových staveb – nejčastěji rodinných domů, s nímž se setkávají v rámci ateliérové tvorby. Pro tyto účely byly vybrány domy, které byly prezentovány na přehlídce U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013. Jedná se o prestižní událost organizovanou Ministerstvem energie USA konanou jednou za dva roky. V rámci přehlídky je prezentováno 20 staveb, které představují nejnovější trendy udržitelného bydlení. Stavby navržené a realizované studenty světových univerzit jsou v rámci soutěže hodnoceny v 10 disciplínách, které komplexně postihují různé aspekty udržitelného navrhování a stavění. Na příkladech zpracovaných v této příručce jsou tak studentům doloženy jednotlivé principy udržitelného stavění i různé možnosti přístupu k návrhu jednoduchých staveb pro bydlení z celého světa a studenti je mohou snadno konfrontovat s vlastním návrhem. Na podzim 2013 se soutěže Solar Decathlon zúčastnil poprvé i soutěžní dům z České republiky, a to návrh týmu studentů ČVUT pod vedením Fakulty architektury. ing.arch. Martin Čeněk
3
4
foto: Stefano Paltera/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
02/ co je to Solar Decathlon? Solar Decathlon je mezinárodní studentská soutěž ve stavbě ekologických solárních domů. Jejím cílem je podpora rozvoje udržitelné architektury a přiblížení tohoto konceptu široké veřejnosti. Finále již 6. ročníku se konalo 3. 13. října 2013 v Orange County Great Park v Kalifornii. Solar Decathlon pořádá Ministerstvo energetiky Spojených států (U.S. Department of Energy – DOE) a Národní laboratoř obnovitelných energií (National renewable energy laboratory – NREL). Soutěž demonstruje, že inteligentní řešení stavby je schopné zajistit příjemné vnitřní prostředí a zároveň generovat dostatek tepelné a elektrické energie pro potřeby domácnosti. 20 vybraných univerzitních týmů z celého světa má za úkol navrhnout, postavit a provozovat energeticky soběstačný solární dům. Stavby vznikají na půdě univerzit, hotové domy se představí veřejnosti během dvoutýdenní přehlídky, kde budou stavby hodnoceny v 10 disciplínách. První Solar Decathlon se konal v roce 2002, do současné doby se soutěže zúčastnilo celkem 132 týmů z předních světových univerzit. V rámci posledního ročníku proběhlo během 10-ti dní přes 357.000 návštěv jednotlivých domů a 32 workshopů za účasti laické i odborné veřejnosti. Poprvé v historii soutěže se Solar Decathlon 2013 konal jinde než ve Washingtonu D.C. Jeho 6.ročník hostil Orange County Great Park v Irvine v Kalifornii. Orange County Great Park se nachází nedaleko Los Angeles, na místě bývalé základny americké námořní pěchoty El Toro. Letecká základna, jejíž logo s letícím býkem navrhl Walt Disney, byla vybudována v roce 1942 na největších fazolových plantážích v Severní Americe. Místní samospráva plánuje sanaci celého území a jeho rekreační využití. Solar Decathlon byl první mezinárodní událostí v nově vznikajícím ekologickém parku.
Stavby 20-ti studentských týmů jsou v soutěži hodnoceny v 10 disciplínách, každá je oceněna maximálně 100 body. Zvítězí tým, který dosáhne nejvyššího bodového součtu. Disciplíny jsou v rámci soutěže rozděleny do tří skupin: disciplíny hodnocené porotou, disciplíny měřené a disciplíny, při nichž se hodnotí plnění daných úkolů. Cílem soutěžních disciplín je zhodnotit celkovou kvalitu a provozuschopnost a ve výsledku udržitelnost jednotlivých prototypů a zároveň simulovat jejich skutečné užívání. Disciplíny: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
Díky velkému ohlasu americké soutěže se od roku 2010 koná evropská verze soutěže Solar Decathlon Europe. Její 3. ročník Solar Decathlon 2014 proběhne v červenci 2014 ve francouzském Versailles. Na asijském kontinentě měl na podzim 2013 premiéru Solar Decathlon China.
5
6
03/ návrh soutěžních domů Domy, které jsou znázorněny v této brožuře, byly navrženy a realizovány na půdě univerzit pro účely soutěžní přehlídky Solar Decathlon 2013. Studentské týmy musely nejprve uspět se svými přihláškami při výběru kandidátů na účast v soutěži. Finalistů, kteří pak zpracovaly své projekty a v Kalifornii je realizovali, bylo 20. Samotného finále se v tomto ročníku ale zúčastnilo jen 19 týmů, neboť tým Tidewater Virginia z Hampton University a Old Dominion Univesity musel těsně před startem přehlídky vzdát – nedostatek financí znemožnil soutěžní prototyp dokončit a převézt na místo. I to ukazuje celkovou náročnost soutěže. Co ale ovlivňovalo návrh domů a co je tedy třeba brát v potaz, když studujeme architektonická a technická řešení těchto prototypů? Co byly limity, které tyto domy odlišují od „běžných“ domů? 1/ Pravidla soutěže 1/a. Rozměry domu • Soutěžní pravidla jasně stanovují minimální i maximální užitnou (resp. vytápěnou) plochu domů (55,7 – 92,9m2 vč. stěn – dle U.S. norem) • Soutěžní pravidla stanovují přesnou velikost pozemku. Žádná součást domu jej nesmí přesahovat (23,8x18,3m) • Pravidla stanovují tzv. „solární obálku“, tedy objem (resp. výšku), kterou domy nesmí přesáhnout. Maximální povolená výška stavby je 5,486m od nejvyššího bodu pozemku. Na východní a západní straně se pak výška snižuje k nule pod úhlem 52°.
1/b. Provoz domu a energie • Jediným zdrojem energie smí být slunce (tj. jako zdroj energie mohou sloužit fotovoltaické panely, fototermické panely a jakýkoliv zdroj, který funguje na elektřinu, jejíž výroba je plně –v bilance soutěžního období- pokryta fotovoltaickými panely, které jsou součástí návrhu) • Domy musí být schopny plnit soutěžní úkoly (praní, sušení prádla, mytí nádobí, chlazení ledničky a mrazáku, provoz TV a hifi soustavy, vaření, ohřev teplé vody, odpouštění vody atd.) v daném rozsahu a daném období • Domy musí být energeticky zcela soběstačné, počítá se bilance během celého soutěžního období (3. října – 11. října 2013). Nejsou ale nijak omezeny tepelně technické vlastnosti konstrukcí apod. • Vnitřní komfort v domech musí být v daných měřených obdobích udržován na přesných hodnotách teploty (21,7-24,4°C) a vlhkosti (<60%) • Musí být dosaženo určené teploty v lednici a mrazáku (stále), při praní musí být dosažena přesná hmotnost praného prádla, ohřívaná voda musí mít přesnou teplotu a vlhkost atd. Všechny tuto podmínky mají vliv na energetický koncept domu i na mnohá další technická i estetická řešení. 1/c. Atraktivita pro trh a cena • Domy jsou vždy určeny pro předem definovanou cílovou skupinu a odborná porota hodnotí, zda jsou pro tyto uživatele vhodné a dostupné, ale též se hodnotí, zda domy fungují i v podmínkách stanovené cílové skupiny místa (tedy většinou domovské země/státu a jejích klimatických podmínek – nelze tedy domy koncipovat výhradně na soutěžní období bez ohledu na případnou odlišnost klimatických podmínek) – to se prokazuje výpočty a energetickou analýzou • Cena domů je omezena 250.000,- USD (snížený počet bodů je udělován až do ceny 600 tisíc USD). Cena je stanovována americkými rozpočtáři podle U.S. standardizovaných cen 1/d. Soutěž a prohlídky veřejnosti • Domy musí být navrženy a postaveny tak, aby mohly být bezpečně provozovány a aby do nich bylo mužné vpustit veřejnost. Musí být stanovena prohlídková trasa a ta je plně bezbariérová.
7
2/ Lokalita a místní legislativa • Domy jsou navrženy tak, aby obstály v podmínkách Kalifornie. Musí tedy respektovat místní legislativu (normy, zákony), musí být staticky navrženy dle místních podmínek (zemětřesení, prudký vítr) a pro provoz s vysokou návštěvností veřejnosti. Musí být plně bezbariérové • Domy musí (měly by) zároveň obstát v legislativním rámci zemí, do nichž jsou určeny, a/nebo v nichž byl prototyp před převozem do USA poprvé realizován • Domy nesmí být založeny, mohou být pouze kotveny do ranveje ve výstavním parku. To zásadně ovlivňuje technické i architektonické řešení 3/ Transport a stavba • Domy musí být navrženy tak, aby je bylo možné dopravit na místo určení, tedy do Kalifornie. Způsob dopravy a jeho zajištění je na každém týmu. V případě týmu ČVUT to znamenalo dům rozložit do sedmi lodních kontejnerů a dopravit jej přes oceán a dále Panamským průplavem. Cesta trvala přes měsíc. • Na realizaci domu v Kalifornii před začátkem soutěže mají týmy 8,5 dne (pracovat lze 19 hodin denně) • Na demontáž domu po skončení soutěže mají týmy 5 dní Všechny tyto podmínky kladou vysoké nároky na stupeň prefabrikace domů a tedy rychlost jejich montáže. Některé domy byly převáženy prakticky v celku na kamionech či byly koncipovány jako mobilní (týmy z USA), týmy z větší vzdálenosti musely řešit rozložení domu na dílce, jež je možné umístit v lodních kontejnerech (omezení rozměru prefa dílců).
Soutěže U.S. Department of Energy Solar Deacthlon 2013 se zúčastnilo těchto 20 týmů (v abecedním pořadí): • Arizona State University and The University of New Mexico / „SHADE“ • Czech Republic: Czech Technical University / „AIR House“ • Kentucky/Indiana: University of Louisville, Ball State University and University of Kentucky / „Phoenix House“ • Middlebury College / „InSite“ • Missouri University of Science and Technology / „Chameleon House“ • Norwich University / „Delta T-90“ • Santa Clara University / „Radiant House“ • Southern California Institute of Architecture and California Institute of Technology / „DALE“ • Stanford University / „Start.Home“ • Stevens Institute of Technology / „Ecohabit“ • Team Alberta: University of Calgary / „Borealis“ • Team Austria: Vienna University of Technology / „LISI“ • Team Capitol DC: The Catholic University of America, George Washington University, and American University / „HARVEST HOME“ • Team Ontario: Queen's University, Carleton University, and Algonquin College / „ECHO“ • Team Texas: The University of Texas at El Paso and El Paso Community College / „ADAPT“ • Tidewater Virginia: Hampton University and Old Dominion University / „Canopy House“ *) • University of Nevada Las Vegas / „DesertSol“ • The University of North Carolina at Charlotte / „UrbanEden“ • University of Southern California / „fluxHome“ • West Virginia University / „PEAK“ *) Tidewater Virginia ze soutěže odstoupil
8
Poměr zastoupení studijních oborů v týmech
Jednotlivé domy jsou unikátní různými přístupy jak k estetickému pojetí staveb (někdy vědomě a cíleně bez něj), tak k technickému řešení. Je třeba si uvědomit, že v některých týmech nebyli žádní studenti architektury (např. Santa Clara University), či byl jejich počet a vliv na návrh nízký. Domy tedy neukazjují jen možná řešení udržitelné individuální výstavby, ale též různé filozofie a postupy navrhování, vedení týmu apod.
101 103 104 105 106 107 109 110
Inženýři
Architekti
112
113
Media a komunikace
114
115
116
Manažeři
117
118
Biologie
119 120
Design
9
Největší inovace domu (dle jeho autorů)
Jednotlivé týmy též uvádějí různé inovace jako ten nejdůležitější přínos jejich návrhů.
6%
13%
Cena
13%
Vnitřní klima Fotovoltaika
37%
Konstrukce Stínění Organizace stavby
25% 6% Největší problém, který tým musel řešit
5%
Jelikož domy byly navrhovány a stavěny studentskými týmy, které kromě těchto činností musely zajistit též finance na celý projekt, dopravu domu, veškerou propagaci i administrativu, různí se i názory jednotlivých týmů na to, co pro ně byl největší problém, který museli v průběhu příprav a soutěže překonávat
Žádný velký problém
5%
5%
Finance
10%
Time management
16% 11%
Konstrukce domu Nefunkčnost systémů Doprava
16%
16%
Nedostatek studentů Vlastní návrh domu
16% 10
Dodání produktů
11
12
04/ soutěžní disciplíny a jejich hodnocení Soutěžní domy byly navrženy a následně ve finále soutěže hodnoceny podle deseti kritérií – tedy deseti disciplín „slunečního desetiboje“. 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance Z těchto disciplín bylo 5 hodnocených odbornými porotami, které posuzovaly předloženou dokumentaci a samotný dům na základě jeho prohlídky, prezentace týmu a položených otázek. Každý tým měl na prezentaci domu porotě během soutěže 30 minut. Porota disciplíny Architektura dům procházela dvakrát, aby mohla posoudit i kvalitu umělého osvětlení. Za prestižní jsou v soutěži Solar Decathlon obecně považovány disciplíny Architektura a Technika, neboť mají největší vliv na celkové řešení domu a mnohdy na úspěch v celé soutěži. 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost Dvě disciplíny byly hodnoceny podle toho, jak týmy plnily určené úkoly simulující běžný život v domě. 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava
Zbývající tři disciplíny byly měřené pomocí senzorů a naměřené hodnoty se musely v daných časech pohybovat ve stanovených mezích (viz předchozí kapitola). 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 10/ Energetická bilance Za každou z disciplín bylo možno získat 100 bodů, celkem tedy 1000 bodů. Kromě těchto bodů dostávaly ale týmy také trestné body, a to zejména za různá provinění proti soutěžním pravidlům během celé soutěže, tedy i před samotným finále v Kalifornii (např. za pozdní odevzdání dokumentace nebo za porušení pravidel bezpečnosti práce apod.). Celkové pořadí v soutěži odráží právě i tyto trestné body. Pro účely posuzování a porovnávání soutěžních domů jako takových ale trestné body velký význam nemají. Domy na následujících stránkách jsou tedy řazeny dle dosaženého počtu bodů bez penalizace a u každého je uveden i počet bodů v jednotlivých disciplínách. Disciplíny se snaží hodnotit domy nejen obecně po technické a estetické stránce, ale vyhodnocují i jejich energetickou efektivitu i kvalitu a ekonomičnost provozu i možný úspěch na trhu. Jedná se tedy vlastně o poměrně kvalitní multikriteriální hodnotící systém udržitelných staveb. Úspěch tedy není daný jen jednou disciplínou, ale kombinací dobrého hodnocení pokud možno ve všech z nich. Přínos tohoto způsobu hodnocení pro studenty je, že si mohou uvědomit, že architektura (estetická stránka) je jen jednou z mnoha disciplín, přesto – jak bylo možné vidět i v této soutěži – má velký vliv na mnoho dalších oborů. Nejlépe si vedly prototypy, u nichž byla kvalita architektury a technického řešení řešena zároveň, komplexně a holisticky a jejichž autorské týmy se viditelně pokoušely o integrální způsob navrhování.
13
Architektura
Atraktivita pro trh
Technika
Komunikace
Cenová dostupnost
Vnitřní komfort
Ohřev vody
Spotřebiče
Domácí zábava
Energetická bilance
Celkem
Skóre před započtením penalizací (seřazeno dle výsledků)
Czech Republic Team Austria
98,000 91,000
92,000 93,000
94,000 93,000
85,000 94,000
92,677 93,007
98,691 93,172
98,938 100,000
98,903 98,971
97,433 98,272
100,000 100,000
955,642 954,422
Las Vegas Stevens Stanford Team Ontario Middlebury College Team Capitol DC Team Alberta U of So Cal Santa Clara North Carolina Norwich SCI-Arc/Caltech Kentucky/Indiana Missouri S&T AZ State/New Mexico West Virginia Team Texas Tidewater Virginia
85,000 96,000 75,000 70,000 75,000 80,000 75,000 93,000 70,000 70,000 75,000 80,000 65,000 65,000 85,000 60,000 60,000
94,000 91,000 92,000 91,000 90,000 87,000 91,000 84,000 82,000 82,000 86,000 83,000 82,000 73,000 83,000 75,000 77,000
93,000 86,000 91,000 95,000 79,000 79,000 86,000 80,000 89,000 93,000 81,000 70,000 75,000 85,000 86,000 58,000 50,000
90,000 81,000 86,000 84,000 89,000 87,000 76,000 78,000 71,000 75,000 72,000 88,000 75,000 76,000 77,000 78,000 56,000
95,137 95,931 100,000 99,242 98,692 96,905 97,955 96,341 83,685 78,949 100,000 97,574 100,000 97,464 95,456 97,059 96,585
98,059 93,940 94,133 97,642 97,218 98,822 97,780 85,379 99,485 95,396 87,449 91,925 96,425 90,754 73,523 84,371 77,468
100,000 100,000 99,063 100,000 100,000 93,750 100,000 93,250 99,063 93,750 93,750 92,750 79,812 72,500 66,563 74,437 87,500
98,441 99,294 99,431 95,020 98,037 99,448 98,756 99,665 99,403 93,520 85,822 82,041 87,700 92,362 85,126 84,142 97,564
97,935 96,510 96,749 98,075 98,316 98,592 97,833 96,568 98,794 98,095 96,407 91,376 95,642 96,626 83,748 82,732 90,587
100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000
951,572 939,676 933,375 929,978 925,262 920,517 920,324 906,203 892,429 879,710 877,428 876,666 856,579 848,705 835,415 793,742 792,704 0,000
14
Konečné hodnocení
Skóre po započtení penalizace (tj. celkové pořadí v soutěži)
Team Austria Las Vegas Czech Republic Stevens Stanford Team Ontario Team Capitol DC Middlebury College Team Alberta U of So Cal Santa Clara Norwich North Carolina SCI-Arc/Caltech Kentucky/Indiana Missouri S&T AZ State/New Mexico Team Texas West Virginia Tidewater Virginia
951,922 947,572 945,142 939,176 933,125 926,478 920,267 920,262 913,574 906,203 888,929 876,928 870,210 868,666 850,079 840,455 823,165 776,454 774,742 0,000
15
16
foto: Tým ČVUT
05/ případové studie Soutěžní domy jsou řazeny dle bodového umístění v soutěžních disciplínách – bez započtení trestných bodů za provinění týmu proti pravidlům soutěže. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Czech Republic: Czech Technical University / „AIR House“ Team Austria: Vienna University of Technology / „LISI“ University of Nevada Las Vegas / „DesertSol“ Stevens Institute of Technology / „Ecohabit“ Stanford University / „Start.Home“ Team Ontario: Queen's University, Carleton University, and Algonquin College / „ECHO“ Middlebury College / „InSite“ Team Capitol DC: The Catholic University of America, George Washington University, and American University / „HARVEST HOME“ Team Alberta: University of Calgary / „Borealis“ University of Southern California / „fluxHome“ Santa Clara University / „Radiant House“ The University of North Carolina at Charlotte / „UrbanEden“ Norwich University / „Delta T-90“ Southern California Institute of Architecture and California Institute of Technology / „DALE“ Kentucky/Indiana: University of Louisville, Ball State University and University of Kentucky / „Phoenix House“ Missouri University of Science and Technology / „Chameleon House“ Arizona State University and The University of New Mexico / „SHADE“ West Virginia University / „PEAK“ Team Texas: The University of Texas at El Paso and El Paso Community College / „ADAPT“ Tidewater Virginia: Hampton University and Old Dominion University / „Canopy House“ *)
*) Tidewater Virginia ze soutěže odstoupil, dům tedy není fotograficky zdokumentován.
17
18
Czech Republic: Czech Technical University / AIR House www.airhouse.cz Studenti z České vysokého učení technického navrhli „AIR House“ pro dvojici generace 50+, kteřa žije již bez dětí a připravuje se na důchod. Mnozí rodiče členů týmu spadají do této kategorie, což vedlo k rozhodnutí navrhnout bydlení pro seniory. AIR House je prototyp dostupného (Affordable – A), inovatnivního (Inovative – I) a recyklovatelného (Recyclable – R) domu, navrženého jako chata na venkově pro uživatele předdůchodového věku, která se může proměnit ve stálé bydlení po jejich odchodu do důchodu. Koncept AIR House představuje energeticky efektivní a k životnímu prostředu šetrný dům zohledňující zdraví i pohodlí uživatel. Koncept je založen na principu „domu v domě“, v němž je minimální vnitřní obytný prostor doplněn o velkorysou chráněnou venkovní plochu. AIR House je téměř celý vyroben ze dřeva – jak jeho nosná konstrukce, tak tepelná izolace, fasády, povrchy i nábytek. Materiály byly vybírány podle jejich působení na všech pět lidských smyslů. Osvětlení domu je naprogramováno tak, aby odpovídalo vnějším světelným podmínkám, čímž je zajištěn vizuální komfort respektující cirkadiánní rytmus lidského těla. Hlavní prvky Přírodní dřevovláknitá tepelná izolace vytápěné části, která má též dřevěné fasády (překližka), povrchové úpravy i nábytek Solární dřevěná pergola chrání samotný izolovaný dům před přímým sluncem a větrem a nesoucí fotovoltaiku Fasáda opatřená tabulovou barvou dovolující uživatelům psát zprávy Dobíjecí stanice pro elektrokola Velkorysá stíněná terasa rozšiřující vnitřní prostor a umožňující vaření, relaxaci, zahradničení i ukládání věcí. Integrovaná zeleninová a bylinková zahrádka zprostředkovává vstah domu a jeho okolí
Technologie Fotovoltaické panely generují veškerou potřebnou elektřinu Dřevovláknité izolace regulují vlhkost a poskytují akustickou a tepelnou izolaci Solární ohřev vody Sálavé chladící/topné stropy poskytují komfort a stabilitu vnitřního prostředí Chlad a případně teplo vyrábí tepelné čerpadlo vzduch-voda. V případě potřeby reguluje vnitřní prostředí vzduchotechnická jednotka s rekuperací tepla (fungující i jako klimatizace) a dodává čerstvý vzduch Kořenová čistička šedé odpadní vody recykluje vodu ze sprchy, umyvadla a dřezu a filtruje ji. Následně může být voda používána na zalévání. Marketingová strategie Bydlení pro seniory představuje (nejen) v České republice zásadní problém, AIR House je navržen tak, aby nabízel zdravé a příjemné prostředí pro dvojici aktivních seniorů. Proto je v domě kladen důraz jednoduchost, snadnou orientaci a přístupnost všech prostor a jejich kladný vliv na zdraví uživatelů. Komfort, nezávislost a společenský život jsou zajištěny i propojení venkovní a vnitřní části domu.
19
Půdorys
20
Řezy
21
22
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
98,000 92,000 94,000 85,000 92,677 98,691 98,938 98,903 97,433 100,000
23
24
Team Austria: Vienna University of Technnology / LISI www.solardecathlon.at Návrh Vídeňské Technické University představuje jednoduchý, chytrý a udržitelný dům. Energii získává z fotovoltaického systému na střeše. Bydlení inspirované udržitelnými inovacemi (tedy zkratka „LISI“) produkuje dokonce více energie, než dům spotřebuje během celého roku. Dům se dokáže přizpůsobit různým klimatickým podmínkám a rozdílným životním stylům uživatelů. Koncept Při návrhu domu LISI byla pro autorský tým podstatná vize zdravé a udržitelné budoucnosti a koncept, který by se byl schopen přizpůsobit velkému množství životních stylů a klimatických podmínek. Na dům se můžeme dívat jako na společenský organismus, schopný si najít pevnou pozici ve velmi rozmanité komunitě. Tým Rakouska zaujme citlivým využíváním hodnotných zdrojů planety. Hlavní prvky • Obnovitelné a eco-friendly konstrukce a izolační materiály na bázi dřeva jsou jednoduše transportovatelné a poskytují komfort vnitřního prostředí. Jsou rovněž uhlíkově neutrální. • Flexibilní architektonické prvky vytváří množství rozdílných prostředí – od pocitu úkrytu pro obyvatele až po otevřený prostor do exteriéru. • Dvě terasy (patia) přispívají k vyváženému vztahu mezi exteriérem a interiérem a mezi veřejným a poloveřejným prostorem. • Pasivní solární design kombinovaný s automatizovanými plachtovým stíněním poskytují dostatek stínu, aby vnitřní prostředí bylo příjemné a dostatečně ochlazované. • Rostliny na terasách jsou zavlažovány vodou z nádrže na dešťovou vodu. • Velkorysé skladovací prostory jsou rafinovaně skryty ve stěnách a nenarušují tak prostor interiéru.
Technologie • Fotovoltaické moduly poskytují přebytky energie, které mohou být použity na nabíjení elektrických kol či automobilů. • Centrální technická místnost obsahuje veškerou technologii domu, včetně monitorovacího systému fotovoltaiky, větrání, instalace a zdroj teplé vody. • Dvě tepelná čerpadla vzduch-voda s vysokou účinností připravují studenou a teplou vodu pro vytápění a chlazení a teplou užitkovou vodu. • Rekuperační jednotka funguje jako výměník tepla a vlhkosti mezi odpadním a čerstvým vzduchem a udržuje tak komfort vnitřního prostředí. • Multifunkční podpodlahový systém reguluje vnitřní klima pomocí vody, vzduchu a akumulace. • Speciální sprcha s rekuperací tepla snižuje spotřebu teplé vody o téměř třetinu. • Dům je plně kontrolován a řízen intuitivní aplikací na tabletu, která dokáže zobrazit aktuální spotřebu energie i historii provozu. Marketingová strategie Obyvatelé LISI jsou si vědomi ekologických souvislostí, jsou intelektuálně bystří, mladí duchem a moderní uvažováním. LISI byla navržena jako flexibilní dům s potenciálem sériové výroby. Dvě ekonomicky příznivého použití domu mohou být: • Udržitelný víkendový dům pro malé pozemky v městském prostředí. • Soudobá horská chata pro nové rekreační rezorty.
25
Půdorys
26
Řezy
27
28
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
91,000 93,000 93,000 94,000 93,007 93,172 100,000 98,971 98,272 100,000
29
30
University of Nevada Las Vegas / DesertSol solardecathlon.unlv.edu Tým University of Nevada Las Vegas navrhl svůj dům „DesertSol“ tak, aby odrážel ducha Mohavské poušti. S úctou ke slunci jako zdroje drsných podmínek i řešení pro trvale udržitelný život, DesertSol využívá sluneční světlo pro solární elektřinu a zároveň zachycuje déšť používaný k ochlazení odpařováním a zavlažováním. Vysoce účinný dům je koncipován jako sezónní rekreační dům základna pro pouštní dobrodružství, které reaguje na její jedinečné prostředí . Koncept DesertSol umožňuje šetrné využívání solárních a vodních zdrojů pouště. Jeho návrh spojuje moderní architekturu s dávnou estetikou, pečlivě vybranými materiály a vzrušení ze záhadných míst k posílení pocitu otevřenosti a dobrodružství .
Technologie • Fotovoltaické panely zajišťují výrobu elektřiny a zároveň stíní venkovní obytný prostor • Fototermické kolektory jsou zdrojem pro sálavé podlahové vytápění a ohřev vody • Protipožární skrápěcí zařízení v kombinaci s vodním čerpadlem zajišťuje, že čerstvá voda je k dispozici pokaždé, když se otočí kohoutkem • Vrstvy s uzavřenými a otevřenými buňkami a kontinuální tuhá izolace zajišťují, že dům je vzduchotěsný, vysoce tepelně odolný a zabraňují tepelným mostům. Marketingová strategie DesertSol je navržen jako druhý domov či jako rekreační zařízení, což je obvyklé na Jihozápadě, dokonce i během krize trhu nemovitostí. Předpokládá se, že zaujme movité profesionály, kteří se zajímají o oblast energetické účinnosti, dobře zpracovanou architekturu a inovativní technologie.
Hlavní prvky • Fasáda s povrchem z recyklovaného starého dřeva chrání a stíní vlastní konstrukci budovy • Digitálně vyrobené zatahovací clony v létě chrání nejexponovanější strany domu a poskytuje přímé slunce a teplo v zimě • Vodní prvek zachycuje vodu z příležitostného pouštního deště a používá ji pro zavlažování a chlazení venkovní terasy, potřebuje méně vody než konvenční rozprašovače • Skládací dveře se otevírají úplně, což dovoluje vnitřním aktivitám rozlít se do venkovního prostoru terasy a zdvojnásobuje tak plochu • Domácí systém automatizace zajišťuje, že dům pracuje maximální efektivně a umožňuje jednoduchou kontrolu světel, spotřebičů a termostatů na mobilním zařízení.
31
Půdorys
32
Řezy
33
34
foto: Jason Flakes/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
85,000 94,000 93,000 90,000 95,137 98,059 100,000 98,441 97,935 100,000
35
36
Stevens Institute of Technology / Ecohabit www.stevens.edu/sd2013/ Ecohabit, soutěžní návrh Stevens Institute of Technology, vyzdvihuje udržitelnost ve všech formách – od samotné hmoty domu, přes konstrukci, až ke způsobu užívání. Dům se přizpůsoboje potřebám obyvatel a nabízí jim o jejich chování zpětnou vazbu, aby byli schopni uspořit energii a žít více udržitelným způsobem. Dům ve tvaru písmene L nabízí množství výhledů a vstupů do exteriéru. Koncept Ecohabit se snaží znovu definovat vztah mezi domem a jeho uživateli. Inteligentní systém monitoruje dům, chování obyvatel a klimatické informace v místě. Tím se Ecohabitat sžívá s obyvateli – umožňuje domu a uživateli naučit se od druhých vytvářet více energeticky efektivní a udržitelný životní styl. Inovativní technologie Ecohabitatu umožňují být vysoce efektivním domem, navrženým tak, aby pomáhal obyvatelům žít, učit se a vyrůstat s ním.
• Biologické materiály s fázovou změnou využívají sluneční energii. Nahřívají se přes den a získané teplo uvolňují v noci. • Rozprašovací systém sbírá kondenzát z interiéru a využívá jej k vlhčení exteriérové vzduchotechnické jednotky, čímž zvyšuje její účinnost. • Systém chytrého řízení energie monitoruje změny počasí a zaznamenává zvyky a spotřebu energie uživatel, aby data využil k tvorbě příjemného a energeticky efektivního životního prostředí. Marketingová strategie Ecohabit je navržen na míru kalifornskému trhu – pro mladý pár střední třídy s dítětem. S flexibilními prvky, které se přizpůsobují potřebám uživatelů, a přístupným designem, Ecohabit všem nabízí přívětivý a udržitelný životní prostor.
Hlavní prvky • Prosklené dveře se skládají tak, aby umožnily přístup na dvě velké terasy kryté šikmou střechou s přesahem • Architektonický návrh rozděluje dům do dvou samostatných modulů – „suchého“ a „mokrého“. Je tak dosaženo efektivního vedení potrubí a rozvodů. • Modulární interiér zahrnuje ložnici, koupelnu a flexibilní místnost, která se může proměnit v domácí kancelář či druhou ložnici. • Zelená střecha a stěna domu pomáhají dům izolovat a sbírají dešťovou vodu pro zalévání rostlin. • Centrální technická místnost funguje jako mozek celého domu. Technologie • Integrovaný fotovoltaický systém umožňuje maximální využití prostoru a přináší domu dostatek energie bez velikých střešních panelů. • Průtokový ohřev vody zefektivňuje přípravu teplé vody.
37
Půdorys
38
Řezy
39
40
foto: Jason Flakes/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
96,000 91,000 86,000 81,000 95,931 93,940 100,000 98,294 96,510 100,000
41
42
Stanford University / Start.Home solardecathlon.stanford.edu Studenti Stanford University navrhli do soutěže U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 dům nazvaný „Start.Home“, který by nové generaci vlastníků nemovitostí se zájmem o životní prostředí měl nabídnout energetickou úspornost přístupnou pouhým snadným stiskem tlačítka. Je charakterizován modulární architekturou a pokročilou kontrolou, aby každý jednotlivý prvek domu byl optimalizován. Návrhem by autoři chtěli vyvolat revoluci – snížením vstupních překážek pro získání ultra-úsporného domu a umožnit, aby udržitelné bydlení bylo trendy, dostupné a sociálně rozšířené. Koncept Start.Home je založen na jednoduché modulární síti 3x3, která zahrnuje technický modul, modul veřejný a soukromý. Je použita celá řada technologií optimalizujících cenu i energetickou náročnost. Prostory mohou být přidávány nebo ubírány a dům tedy může růst spolu s rodinou a zaplnit se ložnicemi, zimními zahradami, pracovnami či garáží. Všechny tyto prostory jsou napojeny na „CORE“, technické jádro domu, které je pak přímo zapojeno do veřejného modulu, čímž je vytvořeno ucelené obytné prostředí.
Technologie • Technická místnost „CORE“ („jádro“) integruje veškerou technologii a ovládání domu do jednoho centrálního místa s modulárními rozšířeními, které kontrolní systém rozvádějí do ostatních modulů domu • Modulární kostra umožňující budoucí rozšiřování • Konstrukční izolační panely tvoří těsnou a izolovanou obálku domu • Systém recyklace šedé vody filtruje vodu z pračky a využívá jí pro závlahu • Dům je vybaven ventilační jednotkou s rekuperací tepla, automaticky ovládanými okny, materiály s fázovou změnou, energeticky úspornými větráky a třízónovým mini-splitem bez nároků na potrubí – to vše k udržení komfortního vnitřního prostředí a přirozeného větrání Marketingová strategie Dům je určen mladým párům z oblasti Palo Alto, nové generaci se zájmem o vysoce úsporné a cenově dostupné bydlení a inovace. Díky svému intuitivnímu ovládání a řízení nabízí obyvatelům možnost stát se avantgardou udržitelného smýšlení.
Hlavní prvky • Prefabrikovaný veřejný modul obsahuje kuchyni se spotřebiči, koupelnu a prádelnu a technickou místnost s integrovanými elektrickými a instalačními systémy • Obklad fasády ze sekvojového dřeva a podlahy z jedle douglasky byly recyklovány z opuštěných domů v oblasti Sanfranciské zátoky. • Na míry zhotovený systém energetického managementu s intuitivním ovládáním a nápaditým uživatelským rozhraním shromažďuje data u spotřebě elektřiny a vody a zobrazuje tyto spotřeby uživatelům s cílem je motivovat • Obytný prostor umožňující pořádání velkých večeří, oslav, her apod. volně plyne z interiéru na zadní patio díky proskleným posuvným dveřím. Hranice mezi interiérem a exteriérem je tak téměř zrušena. • Zeleninová zahrádka.
43
Půdorys
44
Řezy
45
46
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
75,000 92,000 91,000 86,000 100,000 94,133 99,063 99,431 96,749 100,000
47
48
Team Ontario: Queen's University, Carleton University + Algonquin College/ ECHO ontariosd.ca Team Ontario vstoupil do soutěže U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 s návrhem domu nazvaným „ECHO“ – funkčním a pohodlným startovacím domem, který sází na rovnocennost architektonického a technického návrhu. Dům produkuje víc energie než spotřebuje a představuje tak standard pro další generaci udržitelných staveb pro bydlení. ECHO dosahuje vysoké účinnosti tím, že v první řadě minimalizuje potřebu tepla a chladu pomocí dobře izolované vzduchotěsné obálky a kontroly slunečních zisků, poté účinně udržuje podmínky vnitřního prostředí pomocí integrovaných technologií. Koncept Autoři přistupovali k návrhu s vizí, že zkusí změnit způsob, jakým mladí budoucí vlastníci domů žijí a přemýšlejí. ECHO je navržen tak, aby se mohl stát prototypem, který bude mít ohlas i u budoucích generací. Vysoce úsporný udržitelný návrh vyvažuje tradici a inovace. Splňuje požadavky současných uživatelů a za cíl si klade fungovat i v budoucnu.
Technologie • Na domě nezávislá konstrukce s pultovou střechou vynáší fotovoltaický systém a je navržena tak, aby maximalizovala účinky pasivního stínění • Použitá skladba stěn a vakuové izolační panely umožňují domu fungovat v náročných klimatických podmínkách. Izolační schopnost obvodových konstrukcí je více než dvojnásobná ve srovnání s běžnou stavební produkcí • Integrované technologie domu slouží k prostorovému vytápění, chlazení, odvlhčování a přípravě teplé užitkové vody za použití jediného systému • Prediktivní stínění volí pozici stínění na jižním prosklení podle aktuální předpovědi počasí z internetu • Mobilní aplikace dává uživatelům možnost dům ovládat pomocí mobilního telefonu. Marketingová strategie Dům je cílen na studenty a mladé profesionály, kteří uvažují o koupi domu v následujících 10 letech. ECHO představuje příležitost pro tzv. „echo-boomers“, tedy děti generace „baby-boomers“ žít v inovativním, moderním, ekologickém a zdravém prostředí. ECHO je dostupný dům s minimálními náklady na provoz, vhodný pro mladé rodiny.
Hlavní prvky • Světlý a prostorný obytný prostor plný přirozeného světla • Moderně pojatý interiér s povrchovými úpravami z lokálních recyklovaných materiálů a zhodnocených doplňků a vybavení. • Víceúčelový pokoj fungující jako pracovna nebo ložnice pro jedno či dvě děti • Jednoduché ovládání domu a flexibilní nábytek maximalizují užitnost a pohodlí • Srážková voda ze střechy je sváděna do vodního prvku, kde vápencová skalka pomáhá neutralizovat kyselé deště • Malá bylinková zahrada přispívá k estetice spojené s přírodou a zprostředkovává skutečné propojení s okolím
49
Půdorys
50
Řezy
51
52
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
70,000 91,000 95,000 84,000 99,242 97,642 100,000 95,020 98,075 100,000
53
54
Middlebury College / InSite sd13.middlebury.edu Studenti Middlebury College pro svou opětovnou účast v soutěži U.S. Department of Energy Solar Decathlon vytvořili InSite, dům, který má znovu zapojit obyvatele do fungující komunity a který klade důraz na životní prostředí, ale též ekonomickou a společenskou udržitelnost. Vyváženým řešením veřejných a soukromých prostor nabízí InSite uživatelům 21. století pohodlí i potřebné soukromí. Koncept InSite je navržen jako dům pro „lokální“ bydlení. Symbolizuje tak víru týmu, že společenství je přírodním zdrojem, že udržitelnost není charakterizována jen úsporami energií, ale také právě lidmi, a že jestliže postavíme méně, můžeme vytvořit více. Cílovou skuponou jsou mladé rodiny z oblasti Vermontu. Dům byl navržen jako jeden dílek většího lidského a přírodního ekosystému. InSite může být integrován do stávající malé komunity a být základem bydlení v jakémkoli měřítku.
Technologie • Veškeré technologie jsou koncentrovány do středového „krbu“ – technického tělesa, čímž je snížena složitost rozvodů elektro, vody i vytápění • Okna a vetrací klapky jsou v technickém modulu umístěny vysoko, aby mohl vznikat komínový efekt pro přirozené větrání • Větrání s rekuperací odpadního tepla • Monitorovací systém umožňuje uživatelům zobrazit jejich spotřebu energie a lépe tak pochopit vliv jejich životního stylu na prostředí. Marketingová strategie Dům je určen pro mladé vermontské rodiny, jimž nabízí velký obytný prostor s kuchyní, jídelnou a prostorným obývacím pokojem s cílem posilovat rodinný život a společné zážitky. Rodinný duch je dále podpořen centrálním jádrem „krbu“. Stíněný ochoz dům zapojuje do okolí. .
Hlavní prvky • Recyklované dřevo je místní a historicky vhodné pro lokální klima • Venkovní „solární cesta“ nahrazuje tradiční střešní umístění fotovoltaiky a vytváří stíněný ochoz u domu • Zelená střecha pomáhá fungování obálky domu, pohlcuje uhlík a pomáhá odvádět dešťovou vodu • Střecha se sklonem k severu minimalizuje vystavení domu studeným severním zimním větrům obvyklým ve Vermontu • Ocelová kostra s přiznanými spoji viditelná v interiéru ozvláštňuje vnitřní prostor • Dobře izolované silné obvodové stěny a nika se sezením v okně vytváří pohodlné útočiště pro pozorování přírody
55
Půdorys
56
Řezy
57
58
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
75,000 90,000 79,000 89,000 98,692 97,218 100,000 98,037 98,316 100,000
59
60
Team Capitol DC: The Catholic University of America, George Washington University + American University/ HARVEST HOME www.teamcapitoldc.org HARVEST HOME je ekologický dům, který plně využívá přírodních zdrojů, aby zdůraznil a vyzdvihl hluboké spojení s přírodou. Domov představuje jako prostředí pro odpočinek a regeneraci, dům je naplněn sofistikovanými kontrolními a biomedicínskými systémy – Harvest home je určen pro veterány americké armády – pomáhá jim při návratu do normálního života a udržitelné společnosti. Koncept Harvest home má kořeny v humanistických, vědeckých a duchovních hodnotách. Dům je navržen pro klid mysli, těla a duše tím, že nabízí množství veřejných a soukromých prostor, teras a bohaté okolí. Skrze péči o energetický systém domu a tzv. jedlou zahradu Harvest home své obyvatele učí úctě k životu, navrací jim osobní sílu a nechá je objevovat nové životní možnosti. Hlavní prvky • Recyklované materiály jsou podstatou domu. Tvoří zdi, obklady, terasy, fasády, podlahy, ale i nábytek. • Integrovaná zahrada spojuje jedlou a okrasnou, propojuje exteriér s prostředím uvnitř domu a tvoří tak zdravý a příjemný prostor. • Velká pozornost je věnována přirozenému větrání, které přináší do domu čerstvý vzduch, čímž podporuje komfortní prostředí s dostatkem vzduchu. • Shromažďováním šedé a dešťové vody Harvest home získá dostatečné množství k zalévání přírodní zeleninové zahrady. • Díky rozsáhlé síti senzorů jsou nerušivým způsobem shromažďována data, aby bylo dohlíženo na rehabilitaci a zároveň mapovány návyky obyvatel domu.
Technologie • Fotovoltaické a solární systémy produkují pro dům elektrický proud a zásobují ho teplou užitkovou vodou. • Navržené podlahové topení a chlazení přivádí vzduch do obytných prostorů na úrovni podlahy. Trubní vedení je napojeno na centrální vzduchotechnickou jednotku v technické místnosti, která umožňuje menší míchání čerstvého vzduchu s již použitým. Je tak zajištěna větší účinnost jednotky. • Interaktivní a přizpůsobivé stínění na jižní prosklené fasádě pasivně zlepšuje energetickou zátěž domu ve vztahu k exteriérovým klimatickým podmínkám. • Domácí systém chytrého řízení nejen, že monitoruje a nahrává stav energie – produkované a spotřebované, systém se také přizpůsobuje nárokům obyvatel. Nezávisle, s minimální pomocí samotného uživatele. Marketingová strategie Harvest home je plně bezbariérově přístupný dům, který svým vybavením umožňuje uzdravení a odpočinek. Tedy potřeby zejména válečných veteránů. Je navržen pro handicapované, nabízí tedy maximální přístupnost obyvatelům. Je navržen nejen k příjemnému zotavování, ale také k růstu. Návrh energeticky efektivního systému a přímého spojení s přírodou a zahradou dělá dům inspirativním místem pro rekonvalescenci a prostředím pro znovu najití místa ve společnosti a rodině.
61
Půdorys
62
Řezy
63
64
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
80,000 87,000 79,000 87,000 96,905 98,822 93,750 99,448 98,592 100,000
65
66
Team Alberta: University of Calgary / Borealis www.solardecathlon.ca Borealis, soutěžní návrh University of Calgary naplňuje bytové potřeby profesionálů, kteří pracují v nepřístupných místech, jako jsou například severní regiony kanadské Alberty. Tento modulární dům je lehce transportovatelný a sestavitelný, je dostupný a nabízí komfortní a udržitelné bydlení daleko od domova. Koncept Při návrhu domu Borealis autoři uvažovali o nedostatku bydlení a jeho vysokých cenách způsobené průmyslem (energetickým, těžebním a lesnictvím) v severních oblastech Alberty. Představuje alternativu k přeplněným pracovním táborům a přináší řešen k problému nalezení pracovní síyu, která by v těchto složitých podmínkách byla schopna postavit stavby pro bydlení. Dům nese jméno ikonické polární záře a svěžího lesa Boreal. Borealis je navržen udržitelně, ekologicky a citlivě.
• Celý interiér je osvětlen pomocí LED diod, dosahuje se tak nejvyšší efektivity při spotřebě až desetkrát nižší, než je při užívání klasických žárovek. • Na míru vytvořený systém pro monitorování energie nabízí aktuální informace o spotřebě osvětlení, domácích spotřebičů a technických nároků. Umožňuje tím optimalizaci technického systému a to odkudkoli – pomocí webového rozhraní. • Centrální technická místnost kontroluje všechny aktivity uvnitř domu z jednoho místa. • Solární fototermické panely využívají sluneční energie k přípravě teplé vody. Marketingová strategie Dům je navržen pro pracovníky ve vzdálených nedostupných oblastech. Borealis nabízí možnost udržitelného bydlení, které vychází z místních podmínek a vytváří vysokou kvalitu bydlení. Borealis je navržen tak, aby byl jednoduše transportovatelný a složitelný přímo na místě, kde navíc podpoří ekonomiku tím, že prakticky stvoří zelená pracovní místa.
Hlavní prvky • Dům ze tří modulů zahrnuje společné kuchyňské jádro, které tvoří předěl mezi dvěma soukromými moduly. Ty mohou být pracovními či odpočinkovými místy. • V zelené stěně v koupelně rostou rostliny pomáhající ochlazovat a čištit vzduch, které zároveň nabízí obyvatelům celoroční spojení s přírodou. Jsou osvětleny světlovodem ve střeše. • Fasádní obložení využívá udržitelné produkty jako odpovědně vybírané cedrové dřevo - přirozeně odolné proti vodě a hnilobě, či vláknocementové desky, vyrobené z průmyslového odpadu. • Velké okna orientovaná na jih poskytují přirozené osvětlení a pohledy do exteriéru. S jejich pomocí je obytný prostor pasivně příčně provětráván. Technologie • Soubor střešních fotovoltaických panelů je kontrolován systémem, který monitoruje jednotlivé panely tak, aby umožnil jejich detailní optimalizaci. Mikropřevaděče umožňují maximální produkci elektřiny z každého panelu, a to při úplné nezávislosti na ostatních článcích.
67
Půdorys
68
Řezy
69
70
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
75,000 91,000 86,000 76,000 97,955 97,780 100,000 98,756 97,833 100,000
71
72
University of Southern California / fluxHome solardecathlon.usc.edu Tým University of Southern California vytvořil „fluxHome“, kterým chce vyzdvihnout kulturní a technologické změny 21. století. Dům kombinuje proměnu obálky domu s přizpůsobitelnými komponenty a smart-home technologií, která umožní konfiguraci domu do mnoha scénářů životního stylu. Představa domu příměstského typu jako dynamického prostorového prostředí, v němž dům odráží různé životní styly a ekologii, typické pro Jižní Kalifornii. Koncept Při navrhování fluxHome se tým University of Southern California zaměřil na vytvoření skutečně přístupného modelu pro energeticky nezávislé low-cost bydlení, která odráží nejlepší vlastnosti indoor-outdoor living Jižní Kaliforniie. Oslava různých mikroklimat, fluxHome není jen prototyp energeticky vysoce efektivní, ale také nový rezidenční model pro měnící se povahu současné zkušenosti, který může být rychle nasazen na realitní trh. Hlavní prvky • Použití udržitelných a recyklovaných materiálů. • Modulární, prefabrikované prvky nábytku jsou kombinované s předem hotovými komponenty polic a umožňují obyvatelům přizpůsobit svůj životní prostor. • Zatahovací světlíky, otevíratelná okna, světelné police, přepážky a posuvné a skládací okna umožňují obyvatelům jednoduše regulovat jejich životní prostředí a soukromí. • Centralizované nádvoří a veranda obsahují vertikální zahradu, obývací stěny slučují interiér s přírodou. • Vertikální zahrady a trávníky filtrují vzduch a umožňují uživatelům pěstovat vlastní zeleninu a bylinky s minimální spotřebou vody díky okapnímu zavlažovacímu systému. • Inteligentní domácí automatický systém monitoruje pasivní a aktivní energetické systémy a lze jej ovládat pomocí mobilního zařízení.
Technologie • Světlo a vzduch se používají ke zlepšení vnitřního pohodlí a integraci složitých automatizačních systémů. • Forma kompaktní úsporné budovy minimalizuje solární tepelné zisky a maximalizuje izolaci a tepelnou rovnováhu. • Solární komín s výklopným střešním oknem reguluje vstup slunečního svitu a vzduchu pro přirozené větrání a denního osvětlení a propojuje uživatele s venkovním prostředím rámováním oblohy. • Kombinovaný systém tepelného čerpadla zajišťuje vytápění, chlazení a ohřev teplé vody v jednom produktu. • Ambientní světlo a denní světla použité v celém domě minimalizuje energetickou zátěž, zatímco inovativní světelné police a okenní kryty poskytují zastínění. Marketingová strategie Cílený na kmenovou rodinu, fluxHome také reaguje na měnící se demografii a životní styl nacházející se v Jižní Kalifornii. Jako model cenově dostupného bydlení a udržitelného růstu, fluxHome kombinuje jednoduchý a účinný půdorys s prefabrikovanými prvky, které umožňují různé životní scénáře.
73
Půdorys
74
Řezy
75
76
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
93,000 84,000 80,000 78,000 96,341 85,379 93,250 99,665 96,568 100,000
77
78
foto: Jason Flakes/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
Santa Clara University / Radiant House sd13.scu.edu Návrh domu „Radiant House“ je založen na filozofii tří „E“: efektivita, ekonomičnost a elegance. V domě je využíván bambus, který je povýšen na zásadní udržitelný materiál použitím pro nosné prvky stěn a trámů. Radiant House je elegantní adaptabilní a dostupný dům s univerzálním hlavním obytným prostorem, velkou terasou a patiem a jasným oddělením mezi veřejnými a soukromými částmi. Koncept Návrh domu Radiant House vycházel z názoru, že udržitelné bydlení může být dostupné, přitažlivé a přístupné každému. Otevřená dispozice a rampy zajišťující přístup do domu vytváří z domu Radiant House plně bezbariérově přístupnou stavbu, která je vybavena prostornými pokoji a flexibilním půdorysem i zařízením.
• Součástí systému vytápění a chlazení je fototermický panel, který zásobuje teplem nádrž s organickým materiálem s fázovou změnou. Tato nádrž slouží k udržování teploty teplé užitkové vody • Aplikace naprogramovaná týmem ze Santa Clara University monitoruje provoz celého domu a kontroluje teplotu, světla, posuvné dveře, okna i stínění. Marketingová strategie Cílovou skupinou jsou páry v důchodovém věku se zájmem o udržitelný a dostupný životní styl. Dům je flexibilní, snadno přístupný a vybavený prvky vyžadujícími nenáročnou údržbu, jako například odolný obklad fasád, povrchy teras a suchomilné rostliny. Dům je vybaven uživatelsky vstřícným systémem řízení, který umožňuje jednoduše řídit osvětlení, okna a dveře pomocí telefonu nebo tabletu.
Hlavní prvky • Nosný systém stěn a stropů tvořený směsí klasického dřeva a bambusu – většinou v neopracované podobě, aby bylo omezeno riziko nevhodného zpracování • Fotovoltaické panely jsou plně integrovány do střešní konstrukce pomocí systému integrovaných nosníků • Nabíjecí stanice pro elektromobily je umístěna v přední části domu. Mohou být nabíjeny přebytky fotovoltaické elektrárny • Velkorysý obytný prostor má vysoké stropy a u stropu umístěná okna, která interiér naplňují světlem a umožňují přirozené odvětrání stoupajícího ohřátého vzduchu Technologie • Sálavé topení a chlazení ve stropech využívá sálavé panely. Pro chlazení a vytápění je používán vodní systém • Fotovoltaická elektrárna na střeše je pasivně chlazena ve vrstvě pod FV panely pro zvýšení účinnosti
79
Půdorys
80
Řezy
81
82
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
70,000 82,000 89,000 71,000 83,685 99,485 99,063 99,403 98,794 100,000
83
84
University of North Carolina at Charlotte / UrbanEden www.solardecathlon.uncc.edu „UrbanEden“ je série čtyř propojených vnitřních a venkovních prostor, které vytvářejí jedinečné obytné životní prostředí. Interiér se přizpůsobuje maximálnímu celoročnímu pohodlí a otevírá se do soukromého, rostlinami naplněného venkovního obytného prostoru. Inovacemi v technologii použití betonu a skla v kombinaci s kreativním využitím jednoduchých technologií, je pěstován zdravý městský životní styl, který je poháněn, vyhříván a dokonce i chlazen sluncem. Koncept Inspirován reinvesticemi v městském jádru v Charlotte - ohnisku prosperující oblasti, ultra- efektivní UrbanEden znamená závazek k trvalé udržitelnosti, rozmanitosti a technologické inovaci. Dům nabízí sofistikovanou městskou atmosféru a zároveň pomáhá jeho obyvatelům snížit svoji uhlíkovou stopu tím, že spojí nadšení pro město s ohledem na intimitu s přírodou.
Technologie • Hybridní teplovodní sálavý chladicí systém používá čerpadlo pro kontrolu teploty, na rozdíl od běžných teplovodních systémů. • Systém zapuštěných "kapilárních" trubic, v kterých cirkuluje studená voda prefabrikovanými betonovými zdmi a do výměníku tepla namontovanému na střeše, odstraňuje teplo nahromaděné ve stěnách. To vede ke chlazení, bez použití kompresoru nebo chladiva. • Využití geopolymerů vytváří unikátní betonové pojivo, které neobsahuje žádný portlandský cement. Jedná se o jedno z prvních známého použití geopolymerního mixu v obvodovém plášti budovy. Marketingová strategie UrbanEden je navržen tak, aby apelovat jak na mladé profesionály, ale také na seniory, kteří si cení pohodlí místa, inovativních technologií, rovnováhy mezi městským a přírodním prostředím a udržitelných vlastností. Cílový skupina si cení výhodné polohy domu v docházkové vzdálenosti od mnoha restaurací, obchodů a zábavních atrakcí a těsné blízkosti města díky lehkému železničnímu systému
Hlavní prvky • Prefabrikovaná geopolymerová cemento-betonová konstrukce znovu objevuje v historické budově materiál poskytující zvukovou bariéru městskému hluku a snížení až o 90 % uhlíkové stopy oproti běžnému betonu. • Zatahovací solární fotovoltaické panely, které jsou v zimě natažené přes střechu, aby slunce mohlo proudit přes jižní okna, se umístí v létě na terasu, aby poskytovali stín a ochlazovali venkovní obytný prostor. • Čtyři pokoje zahrnují jak vnitřní, tak venkovní prostory s cílem maximalizovat efektivitu, komfort a flexibilitu. • Rekonfigurovatelné prostory jsou obývací pokoj a domácí kancelář. Obývací pokoj je vybaven zábavním centrem, které se může proměnit do skládací postele, umožňující přenocování hostů. • Vnější obývací stěna - vertikální zahrada nabízí soukromí a zároveň poskytuje květiny, jedlé rostliny a atmosféru rostlinami naplněné místnosti.
85
Půdorys
86
Řezy
87
88
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
70,000 82,000 93,000 75,000 78,949 95,396 93,750 93,520 98,095 100,000
89
90
Norwich University / Delta T-90 House www.nusd2013.org Cílem studentů z Norwich University v soutěži U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 bylo ukázat, že špičkový dům využívající solární energie může být dostupný a hezký. Dům „Delta T-90“ je navržen tak, aby vyhovoval specifickým ročním obdobím Nové Anglie, a zároveň aby byl dostupný pro ty, jejichž příjmy jsou o 20% nižší než je průměrný příjem ve státě Vermont. Koncept Dům se snaží nalézt skryté hodnoty a bohatství v konzervativním způsobu života a respektuje vzájemnou závislost mezi ekonomikou a stavebnictvím. Návrh domu Delta T-90vychází z přesvědčení, že udržitelné efektivní budovy využívající solární energii by měly být dostupné všem a že dobrý návrh není závislý na ceně. Maximalizací obálky budovy a následným použitím jednoduchých technických systémů jako doplňku se návrh snaží upřednostnit pasivní funkčnost a snížit spotřebu primární energie, a tím snížit náklady na provoz domu po celou dobu jeho životnosti.
• Chlazení a topení řeší malý, jednoduchý, snadno dostupný i opravitelný minisplit (tepelné čerpadlo), bez potřeby rozvodů a složitého technického vybavení • Rekuperační jednotka konstantně zajišťuje přívod čerstvého vzduchu a zároveň snižuje vzdušnou vlhkost. Účinnost systému je 92%, je tichý a nevyžaduje rozvody. Marketingová strategie Dům Delta T-90 je navržen nejen specificky pro klima Nové Anglie, ale také s ohledem na finanční možnosti místních obyvatel. Dům je cenově dostupnou alternativou ke stavbám z období před rokem 1950, které jsou často neefektivní a nedostatečně izolované. Je navržen pro tříčlennou rodinu, jejíž příjem je nižší nebo se blíží průměrnému. Předpokládá se masová produkce domu. Dům nabízí dostatek prostoru a pohodlí díky dvěma ložnicím, domácí pracovně a otevřenému obytnému prostoru s kuchyní.
Hlavní prvky • Obklad fasády z lokálně vypěstovaného severního bílého cedru. Inspirace tradičními obklady stodol a dalších užitkových staveb Nové Anglie • Plochá střecha s plně integrovanou fotovoltaikou je elegantní a dobře snáší místních průměrných 120 dní sněhu • 40cm silné obvodové stěny s okny osazenými hluboko minimalizují tepelné ztráty a dodávají domu dojem bezpečí a odolnosti • Dostatek světla a vysoké stropy dodávají interiérům velkorysý a prostorný dojem • Žádná podlahová plocha není spotřebována na technologie, veškerá plocha (kromě skladování a prádelny) je určena k používání obyvateli domu Technologie • Integrovaná fotovoltaika s panely, které přiléhají přímo na plochou střechu eliminuje zátěž a cenu, kterou vyvolává obvyklá potřeba podpůrné konstrukce pro panely
91
Půdorys
92
Řezy
93
94
foto: Jason Flakes/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
75,000 86,000 81,000 72,000 100,000 87,449 93,750 85,822 96,407 100,000
95
96
Southern California Institute of Architecture + California Institute of Technology / DALE www.scical2013.com DALE, tedy „dynamicky rozšiřitelné obytné prostředí“ byl letošním projektem přihlášeným do soutěže U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 týmem SCI-Arc/Caltech. Dům tvoří dva pohyblivé prefabrikované moduly, které se plně otevírají, aby dům propojili s exteriérem. DÁLE je oslavou aktivního kalifornského životního stylu a podporuje svou dynamickou architekturou jeho rozvoj. Koncept DALE je malý dům, který ale svým obyvatelům dovoluje žít ve velkém stylu. Je navržen tak, aby fungoval v kalifornském klimatu a v současném hnutí udržitelného stavění vyvolával pocit extrému. Autorský tým představuje DALE jako odpověď na nedávný trend ohromných příměstských vil, které jsou zaměřeny jen na velikost a vysokou cenu. DALE naopak chce znovunalézt ducha Jižní Kaliforne a být prostředkem k vyjádření nadšení ze skutečně udržitelného bydlení.
• Výměnné platformy před moduly – na moduly lze zavěsit termické kolektory, závěsy na sportovní vybavení nebo lehátka Technologie • Ocelová konstrukce s dvojicí motorů umožňuje pohyb modulů • Vinuté kabely a flexibilní hadice zprostředkovávají připojení domu na sítě infrastruktury a umožňují pohyb s domem • 28 fotovoltaických panelů vyrábí veškerou potřebnou elektrickou energii • Vytápění využívá trubicové fototermické panely pro ohřev vody • Systém měření a regulace sbírá data o produkci elektrické energie, spotřebě energie a vody a kontroluje vnitřní teploty • Zabezpečovací systém monitoruje pohyb v domě. Marketingová strategie DALE je navržen tak, aby vyhovoval aktivnímu životnímu stylu avantgardně smýšlejících obyvatel Jižní Kalifornie. Cílovou skupinou je mladý pár, který se rád věnuje sportu (surf, jízda na kole) i zábavě, je dynamický a záleží mu na životním prostředí.
Hlavní prvky • Dva prefabrikované moduly, které se pohybují na kolejnicích a jednoduše se otevírají, aby se obytný prostor ztrojnásobil zahrnutím exteriéru • Vinylový potah fasády je vodotěsnou „kůží“, která nahrazuje tradiční povrchy • Dvě pohyblivé příčky zavěšené na stropním vodícím systému v obytném modulu člení dům na ložnici, obývací pokoj, pracovnu – anebo je lze odsunout a vytvořit velký obytný prostor • Technický modul obsahuje technickou místnost, koupelnu a kuchyni běžné velikosti • Posuvná fotovoltaická pergola kolem každého modulu s lamelami, které stíní, zvyšují soukromí a zlepšují větrání
97
Půdorys
98
Řezy
99
100
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
80,000 83,000 70,000 88,000 97,574 91,925 92,750 82,041 91,376 100,000
101
102
Kentucky/Indiana: University of Louisville, Ball State University + University of Kentucky / Phoenix House sd2013.teamkentuckiana.org Studenti z University of Louisville, Ball University a University of Kentucky navrhli do soutěže U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 „Phoenix House“, jenž pomáhá rodinám řešit obnovení společenství po přírodních katastrofách. Dům lze velice rychle smontovat za použití prefabrikovaného hlavního obytného jádra a doplňkového modulu s ložnicí. V domě jsou použity odolné nízkoúdržbové recyklované materiály. Dispozice je otevřená s vysokým stropem pro maximalizaci prostoru. Phoenix House je navržen jako energeticky soběstačný, veškerou elektřinu získává z fotovoltaických panelů a je též využívána recyklace vody.
Technologie • Nosné izolační panely ve stěnových a střešních systémech zvyšují efektivitu a jednoduchost stavby a vysokou statickou odolnost. • Pultová střecha nese 7,6kW fotovoltaických panelů • Větrání s rekuperací tepla zajišťuje čerstvý vzduch • Integrovaný solární termický systém ohřívá vodu a zvyšuje tak účinnost systémů ventilace • LED osvětlení se senzory pohybu • Stěnový systém umožňuje rychlé a jednoduché vedení a spojování kabeláže Marketingová strategie Phoenix House je navržen pro rodiny ze střední třídy, které byly postiženy přírodní katastrofou jako např. tornádem. Přestože je navržen pro rychlou montáž, je dům zároveň udržitelný, bezpečný a odolný a díky své efektivitě je úsporný a pohodlný i při dlouhodobém užívání. .
Hlavní prvky • Fasádní obklad tvořen vláknocementovými panely a recyklovaným dřevem je navržen s ohledem na vysokou trvanlivost a minimální údržbu. • Víceúčelový obytný prostor je možné transformovat na prostor pro oslavy, domácí kancelář nebo další ložnici. Na obývací pokoj navazuje terasa. • Otevřená dispozice s vysokým stropem a viditelným krovem nabízí více místa i úložných prostor • Koupelna je řešena jako kryt před nepříznivým počasím (vichřice, tornádo apod.) – je vybavena ocelovými dvřemi, několika vrstvami ochranné konstrukce a bezpečnostními okny • Hlavní ložnice se otevírá pomocí francouzských oken do soukromého patia obklopeného stěnami porostlými révou • Bylinková zahrádka poskytuje čerstvou zeleninu a byliny na vaření
103
Půdorys
104
Řezy
105
106
foto: Jason Flakes/U.S. Department of Energy Solar Decathlon
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
65,000 82,000 75,000 75,000 100,000 96,425 79,812 87,700 95,642 100,000
107
108
Missouri University of Science and Technology / Chameleon House solarhouse.mst.edu Studenti Missouri University of Science and Technology navrhli do soutěže U.S. Department of Energy Solar Decathlon dům „Chameleon House“. Název má charakterizovat adaptabilní obytné prostředí, které tento dům nabízí. Kůže chameleona představuje všestranné řešení, vnitřní prostory jsou navrženy jako flexibilní, pohodlné a praktické. Chameleon House je tak schopen obstát ve velké škále tržních a místních podmínek.
Technologie • Fotovoltaický systém je optimalizován pro ploché střechy a používá systém zrcadel mezi jednotlivými řadami pro zvýšení účinnosti • Kombinovaný systém větrání a vytápění s automatickým řízením • Sálavé topení v betonové podlaze • Prediktivní systém automatického řízení Marketingová strategie Určený pro technicky zdatné a ekonomicky smýšlející mladé absolventy a profesionály se zájmem o snížení své uhlíkové stopy. Chameleon House našel svou cílovou skupinu tehdy, když autorský tým zjistil, že v právě takovém domě by chtěli bydlet. Moderní dům by měl zaujmout čerstvé absolventy a nabídnout jim prostor pro práci i setkáváni s přáteli a rodinou.
Koncept Chameleon House odmítá přístup, kdy je technologie používána, protože se to očekává, bez skutečného účelu. Namísto toho autoři postupovali podle přesvědčení, že technologie je potřebná jen tehdy, pokud zásadně zlepšuje užívání domu. Návrh se tak vyhýbá veškeré nežádoucí složitosti a upřednostňuje jednoduchý přístup dokazující, že udržitelné bydlení může být prosté a příjemné.Chameleon House se přizpůsobuje prostředí a využívá technologie, které maximalizují komfort a flexibilitu. Hlavní prvky • Ročním obdobím přizpůsobené přechodové obkladové panely fasády mají světlou odrazivou stranu a tmavší, pohltivou stranu • Jižní terasa a zimní zahrada rozšiřují podlahovou plochu • Skládací skleněné dveře oddělují zimní zahradu od jídelny a kuchyně slouží nejen k propojení prostorů, ale též jako pasivní solární prvek a přechodová zóna mezi interiérem a vnějším prostředím • Příčku oddělující obývací pokoj od ložnice je možné shrnout a složit do skříně a prostory tak propojit.
109
Půdorys
110
Řezy
111
112
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
65,000 73,000 85,000 76,000 97,464 90,754 72,500 92,362 96,626 100,000
113
114
Arizona State University + The University of New Mexico / SHADE www.asunm.org Arizona State University a The University of New Mexico navrhly pro Solar Decathlon dům, který se obratně vyrovnává s pouštním prostředím. „SHADE“ (Solar Homes Adapting for Desert Equilibrium – tedy solární domy přizpůsobené poušti) je prototyp bydlení, které se má měnit a přizpůsobovat svým uživatelům tím, že vytváří mikroklima, které tvoří přechod mezi prostředím v exteriéru – pouší – a interiérem. SHADE je domem pro lidi s vazbou na komunitu, kteří žijí rádi jak v domácím pohodlí, tak venku. Nabízí nezávisle kombinovatelné moduly a velkorysou solární střechu („canopy“), která poskytuje stíněné rozšíření domu. Koncept SHADE vzdává úctu vzájemné závislosti pouštních rostlin, ale zároveň vyzdvihuje komfort a flexibilitu pro uživatele. Solární energie, oblastně odzkoušené pasivní topení a chlazení a velká péče o nakládání s vodou, zdravé a udržitelné životní prostředí a flexibilní modulární prostory, to vše dohoromady podporuje návrh pro širokou veřejnost.
Technologie • Nezávislá solární canopy je složena z 36 vysoce efektivních nanokrystalických FV panelů. • Materiál se změnou fáze rozmístěný v celém domě schraňuje tepelnou energii a vyrovnává kolísání teploty redistribuováním energie jako pasivního topení a větrání. • Kapilární sálavý systém ve stropě, pracující s látkou se změnou fáze v podlahách, se pasivně nabíjí v noci, přičemž stropní mechanické chlazení/vytápění odsouvá špičkové zatížení. • Akumulátor tepla v technické místnosti využívá ukládání chladu noci a poté pomalého tání ledu, aby jím chladil prostor domu ve dne. • Kontrolní systém celého domu monitoruje a vyhodnocuje výkon solárních panelů. Marketingová strategie Dům je navržen pro aktivní seniory a snaží se o dostažení vyrovnaného udržitelného bydlení v přírodním prostředí. Návrh maximalizuje jednoduchost užívání a komfort prostředí. Modulární prvky umožňují přizpůsobení požadavkům obyvatelů. Může být snadno zkombinován s již existujícím bydlením a vytvářet flexibilní prostředí.
Hlavní prvky • Ochranná clona na stěnách poskytují domu stín a také větranou mezeru – inspirace fungováním jehliček kaktusu saguro • Vláknocementové desky na jihozápadní straně zdůrazňují teplo stínu dřevěné konstrukce • Dešťová voda je shromažďována v nádržích a odtud používána pro zavlažování rostlin • Na fasádách rostou kvetoucí vinné révy a speciální druhy popínavých rostlin – tvoří tak klimatickou baríéru. • Modulární nábytek umožňuje libovolné uspořádání prostoru – kuchyň, jídelna, obývací pokoj, ložnice či kancelář. • Přírodní hliněné omítkyvnitřních povrchů vyrovnávají vlhkost.
115
Půdorys
116
Řezy
117
118
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
85,000 83,000 86,000 77,000 95,456 73,523 66,563 85,126 83,748 100,000
119
120
West Virginia University / PEAK solar.wvu.edu Tým West Virginia University předložil návrh domu “Preserving Energy with Appalachian Knowledge“, neboli PEAK, který zve obyvatele, aby přijali nový apalačský způsob, jak žít s moderním horským designem, který se prolíná s používáním automatizovaných inteligentních systémů. PEAK integruje do návrhu používání inovativních technologií a pasivních technik pro maximalizaci energetické účinnosti a podpory dlouhodobě udržitelného návrhu. Koncept PEAK přizpůsobuje moderní technologie do tradiční architektury. Zachycuje apalačského ducha Západní Virginie a má za cíl změnit vize společnost energeticky úsporných domů tím, že kombinuje cenovou dostupnost, energetickou účinnost a spolehlivost v příjemném prostředí. Jeho jedinečný styl narůstá použitím prvků rustikálních srubů s inovativní a moderní domácí automatizací a energeticky úsporných technologií .
• Systém řízení umožňuje nastavit v jednotlivých pokojích teplotu a nastavení osvětlení . Díky technologii inteligentního HVAC mohou uživatelé nastavit různé zónové výhody, aniž by rušili nastavení dalších místností . • Integrovaný systém kontroly zdraví s podlahovými integrovanými měřidly a náramky vypočítává index tělesné hmotnosti a pomáhá monitorovat krevní tlak a další zdravotní faktory, integruje zdraví do domácího prostředí. Marketingová strategie PEAK nabízí rezervní ložnici a poloviční koupelnu, pro případ rozšiření rodiny či přespání hostů. Svou otevřenou a rustikální atmosférou typickou pro horské oblasti, dům nabízí svým klientům komfort a udržitelnost.
Hlavní prvky • Solární komín ve středu domu poskytuje pasivní ventilaci a reprezentuje krb, který napodobuje pocit tradičního apalačského domu. • Stěny, podlahy a stropy ze strukturálních izolačních panelů poskytují vyšší úroveň izolace při zachování estetiky rustikálního " srubu ". • Nejmodernější inteligentní spotřebiče v kuchyni snižují spotřebu energie díky komunikaci mezi sebou. • Střešní zahrada minimalizuje tepelné zisky a odtok vody a maximalizuje užitnou plochu pro pěstování jedlé vegetace. • „Živá stěna“ upravuje vnitřní klima a poskytuje čerstvé bylinky. Technologie • Udržitelný energetický systém – fotovoltaický systém a solární ohřev vody poskytuje rychle a dostatečně zásoby teplé vody a prakticky eliminuje účty za elektřinu . • Uživatelsky přívětivý, všezahrnující domácí automatizační systém umožňuje obyvatelům ovládat všechny systémy pomocí smartphonu nebo tabletu.
121
Půdorys
122
Řezy
123
124
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
60,000 75,000 58,000 78,000 97,059 84,371 74,437 84,142 82,732 100,000
125
126
Team Texas: The University of Texas at El Paso + El Paso Community College / ADAPT www.engineering.utep.edu/solardecathlon/ Team Texas se v soutěži U.S. Department of Energy Solar Decathlon 2013 představil s domem „ADAPT“, domem, který odráží podstatu El Pasa. Je postaven na soutoku dvou národů a tří států, dům vzdává hold nesčetnému množství kultur Západního Texasu a využívá inovativní technologie, aby do prostředí nových předměstí přinesl flexibilitu, užitek a vysokou efektivitu. Koncept ADAPT byl navržen s přesvědčením , že domov není jen místem nebo stavem mysli, ale místem, kde je srdce. Dům napodobuje původní způsoby, jimiž se původní obyvatelé přizpůsobovali podmínkám Chihuahuanské pouště a vytváří oázu pohodlí, ve které se snoubí příroda horských oblastí, pouště, křovisek či rostlinných plantáží. Přičemž zcela využívá solární energie – nejhojnějšího zdroje v poušti.
• Oboustranné fotovoltaické kolektory se dvěma aktivními plochami produkují elektřinu pro dům schraňováním solární energie z obou stran jednotky. • Beztrubní sálavé vytápění a chlazení je řešeno jako plně uzavřená smyčka sálavého tepla. • Samostatný systém trubních rozvodů v předchlazovaných nosnících vede vodu skrz chladící jednotku a připravuje tak tekutinu na vhodnou teplotu, která pak chladí stropem vnitřní prostředí. Marketingová strategie ADAPT zosobňuje množství jednoduchých, ale elegantních prvků, které zaujmou ekologicky smýšlející zájemce. Dům je navržen pro mladé městské profesionály, kteří chtějí vyjádřit svou individualitu ekologicky udržitelnými rozhodnutími. Odmítají konformitu a rádi přijímají nové technologie. Flexibilní prostory a modulární struktura, která je vhodná zejména k umístění do blízkosti stávající residence, je navržena pro jednotlivce, pár či stárnoucí rodiče – nabízí soukromí, ale zároveň udržuje milované v blízkosti.
Hlavní prvky • Stěny z cortenu budou postupem času získávat krásnou patinu. • Barevné akcenty a hra světel naplňují dům venkovským duchem Jihozápadu. • Pergola, která stíní terasu vynáší solární panely a poskytuje tak domu stín. • Terasa skýtá dostatek prostoru pro pobývání venku. • Flexibilní prostory v interiéru jsou vzájemně propojeny estetikou pohybu a změny. Velká okna nabízí široký rozhled – od terasy, přes dvorek až k nebi. Technologie • Základy domů mají rektifikovatelnou výšku, přizpůsobí se tedy různým podmínkám založení a usnadňují transport. Dům spočívá na šesti ocelových nosnících. • Stěny domu jsou tvořeny odolným vláknitým kompozitním materiálem, který tvoří účinnou izolaci a je navíc odolný proti požáru.
127
Půdorys
128
Řezy
129
130
Bodové hodnocení domu v soutěži: 1/ Architektura 2/ Atraktivita pro trh 3/ Technika 4/ Komunikace 5/ Cenová dostupnost 6/ Vnitřní komfort 7/ Ohřev vody 8/ Spotřebiče 9/ Domácí zábava 10/ Energetická bilance
60,000 77,000 50,000 56,000 96,585 77,468 87,500 97,564 90,587 100,000
131
132
vizualizace: Team Tidewater Virginia
Tidewater Virginia: Hampton University and Old Dominion University / Canopy House www.canopyhouse.org Tým Tidewater Virginia svým návrhem poctil historický strom „Dub osvobození“ z areálu Hampton University, pod kterým se konalo první Jižanské čtení Prohlášení o osvobození otroků v roce 1863 (Proclamation of Emancipation). „Canopy House“ je pojmenován po koruně stromu, která symbolizuje bezpečnou, ochrannou střechu. Bohužel tým Tidewater Virginia ustoupil ze soutěže Solar Decathlon 2013. Podle Roberta Eastera, vedoucího Ústavu architektury na Hampton University, tým pokračuje ve výstavbě Canopy House v univerzitním kampusu, kde bude prezentován jako součást udržitelných a architektonických představ univerzity. Kromě toho bude Canopy House jednou ze zastávek na celoročním solárním turné v roce 2013 sponzorovaným místní pobočkou Amerického institutu architektů.
Koncept Dům podporuje udržitelné životní prostředí, které poskytuje přístřeší a nezávislost jeho obyvatelům a zároveň jim propůjčuje soběstačnost. Inteligentní technologie domu umožňují svým obyvatelům žít nezávislý životní styl. Začleněním univerzálních principů designu, dům umožňuje svým obyvatelům bezpečný přechod do stáří a možnost zůstat žít v domácí prostředí. Dům se skládá z veřejných a soukromých prostor a jádra, kde je umístěn technická místnost s mechanickými systémy. V souvislosti s „Dubem osvobození“, Inosníky pod základy, které nesou technické jádro - kmen, fungují jako kořeny. Jádro podporuje větve, které rámují fotovoltaické panely - příklad integrování funkce v inovativním a celostním designu.
133
Půdorys
134
Řezy
135
vizualizace: Team Tidewater Virginia
136
vizualizace: Team Tidewater Virginia
Bodové hodnocení domu v soutěži: 0 Tým ze soutěže odstoupil před začátkem finálové přehlídky.
137
138
autoři _texty / Martin Čeněk _fotografie / Martin Čeněk (nebo uvedeno u fotografie) _průzkumy/ Hana Kasalová _web/ Hana Kasalová _výkresy / soutěžní týmy _průvodní texty domů / soutěžní týmy (překlad Martin Čeněk, Hana Kasalová a Karolína Kripnerová) Zdroj výkresů a průvodních textů: www.solardecathlon.gov/teams.html
Na webových stránkách projektu jsou ke zhlédnutí videa o jednotlivých domech. fa.cvut.cz/Cz/Ustavy/15128/Blog/NejnovejsiTrendyUdrzitelnehoBydleniSolarDecathlon2013
© Ústav navrhování II., FA ČVUT / ing.arch. Martin Čeněk, ing.arch. Hana Kasalová 2013 Grafické zpracování / Martin Čeněk
Studijní materiály byly vytvořeny v rámci projektu Fondu rozvoje vysokých škol 2013