zdroj: www.dobrydum.cz
ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
ING. ARCH. DALIBOR BORÁK ING. MILAN BAKEŠ BC. FRANTIŠEK PÝCHA
zdroj: www.dobrydum.cz
ZUŠ HOLICEV PASIVNÍM STANDARDU
Autor publikace:
Ing. arch. Dalibor Borák Ing. Milan Bakeš Bc. František Pýcha
Editor:
Ing. Stanislav Zahálka
Autor projektu:
Dobrý dům s.r.o.
Dodavatel stavby:
BW stavební holding s.r.o.
Rok vydání:
2014
(opravená verze 1)
Pozn.: Tato publikace neslouží ke komerčním účelům.
1
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
ÚVODNÍ SLOVO
O úsporách energie v domech už bylo napsáno mnoho odborných a snad ještě více populárně naučných publikací. Může se zdát, že už k tomu není co dodat. Nicméně v posledních letech došlo k určitým změnám a stojí zato se na danou problematiku podívat, byť třeba z jiného
Za zmínku určitě stojí i skutečnost, že již podruhé byl otevřen dotační program Zelená úsporám. Vzhledem k tomu, že platby za energie tvoří významnou část nákladů na provoz domu, nabízí se logicky závěr, že investice do jejich snížení může být v současné situaci velmi výhodná (pozn.: něktěré výše uvedené myšlenky jsou
pohledu. Jedním z důvodů, proč přemýšlet nad pasivním domem, je ona dobře známá ekonomická krize spojená s poklesem životní úrovně, růstem nezaměstnanosti a všeobecnou nejistotou dalšího
převzaty od ING. ARCH. KARLA MUNTINGERA). Cílem publikace, kterou právě držíte v rukou, je seznámit čtenáře se stavbou základní umělecké školy (dále jen ZUŠ) a ukázat, že pasivní stavba, která si vystačí s minimem energie, může být
vývoje. Lidé příliš neutrácí a spíše se snaží šetřit. Dalším důvodem, proč přemýšlet o pasivním domě, jsou neustále rostoucí ceny energií. Díky nerozumně nastavené podpoře fotovoltaických elektráren vzrostla cena elektřiny. Odstavení jaderných elektráren v Německu situaci možná ještě dále prohloubí. Názory na vývoj cen plynu se různí. Vliv na cenu plynu má nepochybně současná situace na Ukrajině a obecně vztah Západu s Ruskem, neboť do Evropy putuje přes Ukrajinu
dobrou investicí s obrovským potenciálem úspor. Kromě toho by publikace měla přispět k vyššímu stupni znalosti “technologie” pasivního domu a k tomu, aby se tímto tématem zabývalo co nejvíce projektantů, architektů a investorů. Pak může být co nejlépe splněn záměr českých legislativců, kteří se usnesli na tom, že od roku 2020 by veškeré domy měly mít spotřebu energie blížící se nule... Publikace
zhruba 80 procent ruského plynu, který pokrývá přibližně
čtvrtinu
evropské
spotřeby.
Ze
stoprocentní závislosti na dodávkách z Ruska se ČR vymanila teprve v roce 1997 (díky smlouvě o dodávkách plynu s Norskem).
nezáživnou
teorií,
nechce či
zatěžovat
pronikat
do
čtenáře hlubších
odborných podrobností, nýbrž poukázat na hlavní rozdíly při stavbě klasického a pasivního domu. V publikaci jsou zdůrazněny zajímavé teoretické pasáže k tématu a dané stavbě, doplněné o
Neobnovitelné zdroje se dříve nebo později vyčerpají, respektive jejich cena stoupne natolik, že se nevyplatí je používat. Proto jedním ze základních stimulů k úsporám by měl být fakt, že nejlepší a nejlevnější energie je ta, kterou nemusíme vyrobit…
2
praktické zkušenosti autorů, techniků a odborníků jednotlivým profesí, kteří se na stavbě ZUŠ podíleli. Nutným základem pro dobrá rozhodnutí jsou kvalitní informace. Věříme, že jich co nejvíce najdete v této publikaci…
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Proč jít pasivní cestou?
OBSAH
1.
Proč jít pasivní cestou?
4
2.
Co znamená…
6
3.
Parametry a kritéria pasívních budov
7
4.
Investor, projektant a zhotovitel začínají naplňovat záměry projektu
9
4.1 Architektonické řešení
11
Stavebně konstrukční řešení
14
5.1 Pozemek stavby
15
5.2 Zakládání stavby
16
5.3 Svislé nosné konstrukce
19
5.4 Vodorovné nosné konstrukce včetně podlah
21
5.5 Zastřešení
22
5.6 Obvodové výplňové konstrukce / okna /
22
5.7 Vnější clonění budovy /venkovní žaluzie/
31
5.8 Vnější izolace a povrchové úpravy vnějších obvodových konstrukcí
32
Technika prostředí stavby
34
6.1 Vzduchotěsnost stavby
35
6.2 Doplňkové vytápění budovy a ohřev vody
37
6.3 Vzduchotechnika a větrání / rekuperace /
39
6.4 ”Chytrost” budovy
43
6.5 Elektroinstalace a osvětlení
49
6.6 Prostorová a stavební akustika
51
6.7 Akumulace budovy
53
6.8 Dokončování stavby
54
7.
Co město získalo pasivní stavbou
55
8.
Použité podklady a doporučená literatura
62
9.
Závěr a pohled do budoucnosti
63
5.
6.
Napsali o nás:
64
Kontakty
67
3
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Proč jít pasivní cestou?
1. PROČ JÍT PASIVNÍ CESTOU? Soběstačný dům, který nepotřebuje přípojky a nevyžaduje
placení
měsíčních
poplatků
za
rizovány určitou hodnotou měrné roční spotřeby energie
na
vytápění
(viz
obrázek
níže).
elektřinu, vodu a plyn, již v historii existoval. Byl to
Technologickou špičku představují domy pasivní a
klasický venkovský statek. Byl nezávislý a
domy s nulovou (či dokonce zápornou spotřebou
fungoval na principech permakultury – trvale
energie, nazývané také jako domy aktivní), které
udržitelného
dostatek
téměř žádný vnější zdroj energie nepotřebují, ba
potravin, topilo se dřevem, pouze elektrická
dokonce přebytečnou energii prodávají. Vývoj
energie byla nahrazována silou zvířat a svícemi.
nulových domů ještě není zdaleka v takovém
Model je samozřejmě historicky překonaný. Proto
stádiu, aby bylo technicky možné a ekonomicky
se budeme zabývat typem téměř soběstačného
výhodné je běžně realizovat.
domu, avšak při zachování současného standardu
Jak to bylo dříve? V zásadě platí to, že to, co bylo
bydlení.
před 20 lety považováno za nízkoenergetický
vývoje.
Vyprodukoval
ING. ARCH. MOJMÍR HUDEC
Na začátek je třeba si upřesnit pojmy
dům, je dnes běžným standardem
a lze
nízkoenergetický dům, pasivní dům a dům s
očekávat, že požadavky na spotřebu energie se
nulovou spotřebou energie.
budou ještě nějaký čas zpřísňovat. Přísnější kritéria
Nízkoenergetické domy jdou mírně nad rámec
se samozřejmě pozitivně promítají do spotřeby
normou předepsaných hodnot součinitelů prostu-
tepla na vytápění.
pu tepla pro jednotlivé konstrukce a jsou charakte-
Měrná roční spotřeba energie na vytápění. Klasická novostavba splňující současnou normu pro tepelně2 technické vlastnosti budov potřebuje přibližně 150 kWh/m .rok. Energeticky úsporný dům se pohybuje 2 2 někde mezi 50 – 70 kWh/m .rok, nízkoenergetický dům přibližně mezi 15-50 kWh/m .rok a pasivní dům jen 52 15 kWh/m .rok. Jednotka metr čtverečný charakterizuje jeden metr čtvereční užitné plochy. zdroj: http://stavba.tzb-info.cz/pasivni-domy/8206-pasivni-domy-v-centru-energetickeho-poradenstvi-pre
4
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Proč jít pasivní cestou?
Jak již název napovídá, pasivní dům po většinu času nevyžaduje pro své vytápění téměř žádná „aktivní“ opatření (= žádnou dotaci energie) a vychází z principu využívání pasivních tepelných zisků. To znamená, že dům je fakticky vytápěn ze zisků slunečního záření, teplem vydávaným jeho obyvateli, spotřebiči…
nestavíme
Z prostého
pouze
důvodu.
složitý, založený na nákladných a technicky náročných opatřeních. Jeho koncepce je však jednoduchá. Není potřeba nic nového vymýšlet nebo zkoumat, stačí uskutečnit jen to, co je už běžné jinde. Inspiraci a vzor můžeme čerpat například v Německu nebo Rakousku, neboť tyto země lze považovat za současné lídry ve výstavbě
Možná si mnozí pokládáte otázku, proč tedy
Lidé si často myslí, že pasivní dům je příliš
tímto
Zatím
způsobem? to
umí
i
v nejvyspělejších zemích jen menšina projektantů,
pasivních domů. Je také třeba si uvědomit, že pro dosažení parametrů pasivního standardu je třeba splnit mnoho podmínek, jejichž naplnění je u různých staveb různě náročné.
řemeslníků nebo stavebních firem.
V pasivním domě všechny prvky vytvářejí dokonalý a efektivní systém. Pasivní energetické zisky jsou uvnitř budovy udržovány díky izolaci a kvalitním oknům jako v „termosce“. Neustálý přísun čerstvého vzduchu obstarává řízené komfortní větrání s rekuperací. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
5
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
2.
Co znamená…
CO ZNAMENÁ…
zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
6
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Parametry a kritéria pasívních budov
3. PARAMETRY A KRITÉRIA PASÍVNÍCH BUDOV Konstrukce pasivního domu se vyznačuje následu-
7.
Opatření proti přehřívání budovy - teplota v
jícími zásady, nazývejme je
interiéru nesmí nikdy překročit 27°C. Toho se
„PASIVNÍ DESATERO“:
často dosahuje přídavnými prvky (rolety, žalu-
1.
členitý). Dle zákonů fyziky by ideálním tvarem
3.
Volba pozemku a orientace optimálně navržených prosklených částí na jižní stranu (případně
plocha/objem). Energeticky příznivě se nabízí
jihovýchod, jihozápad) pozemku umožňující so-
tedy krychle nebo kvádr. Z hlediska kompakt-
lární zisky. Nejméně pak na severní stranu; 9.
Dispoziční zónování - obytné místnosti jsou
dová) varianta. Střecha je optimální plochá ne-
orientovány na osluněné strany, vstupní partie,
bo pultová;
komunikace, šatny a úložné prostory na stranu
Nadstandardní tepelná izolace - hodnoty
odvrácenou. Doplňkové prostory, garáž, zimní
součinitele prostupu tepla jsou uvedeny níže;
zahrada, suterén jsou od domu tepelně odděle-
Návrh nuceného větrání s vysoce účinnou rekuperací tepla z větracího vzduchu (ideálně přes 80%);
4.
8.
byla budova ve tvaru koule (nejmenší poměr
nosti stavby je výhodnější vícepatrová (nebo řa-
2.
zie, okenice apod.) a dále
Tvarové řešení - kompaktní tvar budovy (málo
Výborná těsnost budovy (= minimální infiltrace). Dokonale těsná obálka je nutná, aby fungovala rekuperace. Průnik vzduchu netěsnostmi musí být nižší než 0,6 objemu budovy za hodinu, přezkoušeno pomocí tlakového testu n50,N (udává objem vzduchu, který unikl z domu při
ny. Nutností je zádveří; 10. Energeticky úsporné domácí spotřebiče. V pasivním domě je žádoucí používat pouze vysoce úsporné elektrospotřebiče, tím lze snížit spotřebu elektrické energie až o 50%.U takto kvalitně zateplených domů začínají hrát mimořádně významnou a pozitivní roli vnitřní tepelné zisky (například svíčka 30W, žárovka 100W, člověk 100W, stolní PC 150 W...).
tlaku 50 Pa). 5.
Všechny vnější konstrukce navržené a zhotovené tak, aby nevznikaly tepelné mosty. Správně zvolený konstrukční materiál s ohledem na akumulaci tepla;
6.
Energeticky efektivní okna /výborně izolující/ hodnota součinitele prostupu tepla je uvedena níže;
7
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Parametry a kritéria pasívních budov
Doporučené a požadované hodnoty součinitele prostupu tepla pro klasický a pasivní dům.
Konstrukce Obvodové stěny Střecha plochá Podlaha na terénu Okna
Požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla UN jednotlivých konstrukcí 2 klasický dům [W/m .K]
Doporučená hodnota součinitele prostupu tepla UN jednotlivých konstrukcí 2 klasický dům [W/m .K]
Hodnota součinitele prostupu tepla UN jednotlivých konstrukcí pro pasivní dům 2 [W/m .K]
0,30 0,24 0,45 1,50
0,20 0,16 0,30 1,20
0,10 – 0,15 0,08 – 0,12 0,12 – 0,15 0,60 – 0,80
Využití tepla ze slunce
OZNAČENÍ PASIVNÍ DŮM Název pasivní dům je mezinárodně uznávaný standard budov, jejichž stěžejní vlastností je velmi nízká spotřeba energie při maximálním komfortu bydlení. Výborná tepelná pohoda a dostatek čerstvého vzduchu bez průvanu je tedy zárukou...
8
V ČR dopadne každý rok v průměru 950 – 1100 kWh energie na metr čtvereční. Tyto solární tepelné zisky se dají zužitkovat různými způsoby. Ve stavbách přicházejí v úvahu systémy pasivní, aktivní a hybridní.
Investor, projektant a zhotovitel začínají naplňovat záměry projektu
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
4. INVESTOR, PROJEKTANT A ZHOTOVITEL ZAČÍNAJÍ NAPLŇOVAT ZÁMĚRY PROJEKTU
Novostavba Základní umělecké školy má
ÚSKALÍ, KTERÁ JSME MUSELI PŘEKONAT:
tři nadzemní podlaží s dvěma úrovněmi vestavby v podkroví. ZUŠ bude sloužit pro vzdělávání dětí v oborech hudebních, tanečních, výtvarných a dále pro setkávání veřejnosti při kulturních akcích, pro pořádání přednášek a konferencí ( víceúčelový sál pro 250 osob). Kvalita
vnitřního prostředí
i náklady, které ji budou po mnoho dalších let provázet, začíná vždy u profesionálně zvládnutého projektu.
O
pasivních
domech
to
PASIVNÍ DOMY jsou příliš drahé!
LZE v pasivním domě VĚTRAT OKNY?
V pasivním domě BUDE PRŮVAN!
Pasivní dům nesmí mít OKNA na sever!?
V pasivním domě BUDE V LÉTĚ HORKO!
Není VĚTRÁNÍ OKNY ZDRAVĚJŠÍ?
ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ je problematické stejně
platí
přinejmenším desetinásobně. Rozhodně se vyplatí svěřit tento úkol projektantovi nebo architektovi, který má v dané oblasti potřebné zkušenosti.
jako klimatizace!
Nenechte se zlákat nabídkami stavebních firem, které ve svých propagačních materiálech často
Pasivní dům vznikne, když lépe ZATEPLÍME běžný dům!?
používají označení nízkoenergetický nebo i pasivní dům, aniž by výsledná realizace tyto standardy splňovala… Ve fázi projektové přípravy lze také
za nejmenší náklady nejvíce ovlivnit výslednou energetickou úspornost domu. Zaměřit se musíme na tvar a velikost budovy, její orientaci vzhledem ke
světovým
stranám,
vnitřní
dispozici,
konstrukční řešení, velikosti a umístění oken a návrh větrání a vytápění. Nedodržení základních zásad, jako je kompaktní tvar domu nebo orientace prosklení, může snahu o dosažení pasivního standardu lehce zmařit. Ilustrační foto
9
Investor, projektant a zhotovitel začínají naplňovat záměry projektu
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Základní informace o stavbě Popis Místo Výměra pozemku Investor Autor projektu Datum otevření Energetická náročnost Měrná vypočtená roční spotřeba energie na vytápění Měrná vypočtená roční spotřeba energie na větrání a klimatizování Měrná vypočtená roční spotřeba energie na TUV Měrná vypočtená roční spotřeba energie na osvětlení Konstrukce obvodová stěna střecha podlaha na zemině Okna Větrání Vytápění a ohřev vody
novostavba ZUŠ /energeticky pasivní dům/ Holice, ul. Holubova 2 6559 m město Holice Ing. arch. Dalibor Borák Ing. arch. Helena Boráková 2014 A (mimořádně úsporná) 2 8 kWh/m /rok 2 9 kWh/m /rok 2
2 kWh/m /rok 2 21 kWh/m /rok Keramické tvárnice + minerální vata tl. 200 mm Tenkostěnné příhradové vazníky + minerální vata tl. 400 mm Skladba podlahy + EPS tl. 300 mm Plastová - trojsklo Nucené větrání s rekuperací Tepelná čerpadla
Pro návrh ZUŠ v Holicích byla považována za základní tato východiska:
Význam budovy pro město z hlediska společenského – výraz kulturní politiky města;
Urbanistický význam budovy v souvislosti s revitalizací veřejných prostorů města;
Soudobost návrhu – zohlednění aspektů udržitelnosti při návrhu budovy;
Udržitelnost provozu v budoucnosti a ekonomie provozu – budova je navržena v pasivním standardu.
Nová budova ZUŠ v datech 23.4. 2012 11.6. 2012 31.10. 2012 25.3. 2013 1.9. 2014
10
podány první informace zastupitelům města o možnosti stavět budovu v pasivním standardu zastupitelstvo města schvaluje výstavbu budovy ZUŠ v pasivním standardu podpis smlouvy s dodavatelem stavby zahájení stavby slavnostní otevření nové budovy ZUŠ Holice
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
4.1
Architektonické řešení
ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ
Výstavní síně jsou pojmenovány po význam-
ZUŠ PROJEKTOVAL: DOBRÝ DŮM s.r.o. Kontakt:
[email protected]
ných výtvarnících a rodácích. V nich mohou probíhat výstavy prací žáků školy, pedagogů i jiných výtvarníků. Víceúčelový sál má předpoklady nejen pro pořádání tradičních společenských akcí města, ale také pro konání konferencí a přednášek, vzdě-
Tvar budovy
lávacích programů. Je důležité, aby se budova začlenila do užitečného veřejného prostoru, nava-
Čím kompaktnější je tvar budovy, tím menší jsou tepelné ztráty. Proto se obvykle snažíme zapomenout na zbytečné výstupy a výčnělky. Slovo autora projektu: „Základní umělecká škola je kulturním ohniskem, ve kterém se nejen vzdělávají děti, ale také
zovala na existující zástavbu a byla realizovatelná z místních zdrojů a technologiemi, které jsou dostupné místním firmám. Budova školy se nachází v bezprostřední blízkosti středu města a je v prostoru s kvalitními architektonickými díly dvacátého století“.
místem, kde se v kulturním prostředí setkává širo-
ING. ARCH. DALIBOR BORÁK
ká veřejnost. Architektonický výraz budovy vědomě navazuje na okolní architekturu. Použití převýšených francouzských oken, které se vyskytují rovněž na budově kulturního domu, světlé barvy fasády a zelená barva doplňků je interpretováno soudobými výrazovými prostředky. Pro co největší udržitelnost budovy z hlediska vestavěných energií a produkce skleníkových plynů jsou navrženy materiály s nejnižším možným podí-
zdroj: www.dobrydum.cz
lem primární energie na výrobu a transport. Rozhodující roli hraje kompaktnost tvaru a orientace ke světovým stranám.
11
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
ZUŠ - Půdorys 1.N.P. zdroj: www.dobrydum.cz
ZUŠ - Půdorys 2.N.P. zdroj: www.dobrydum.cz
12
Architektonické řešení
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Architektonické řešení
ZUŠ - Pohled jižní
ZUŠ - Pohled východní.
zdroj: www.dobrydum.cz
zdroj: www.dobrydum.cz
ZUŠ - Pohled severní
ZUŠ - Pohled západní
zdroj: www.dobrydum.cz
zdroj: www.dobrydum.cz
ZUŠ - Podélný řez zdroj: www.dobrydum.cz
13
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5. STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Velikost
domu
přiměřená
účelu
a potřebám je velmi důležitým rysem komplexního
ÚČEL ZÁDVEŘÍ
přístupu k udržitelnému stavění. Zbytečně veliký dům s pasivním standardem je v podstatě stejně nehospodárný jako běžný "nehospodárný" dům přiměřené velikosti. DOC. ING. VLADIMÍR ŽĎÁRA, CSC.
Velmi důležitý je správný návrh vstupu do objektu, který by měl být chráněn před působením převládajících větrů – zádveřím. Při otevření hlavních vstupních dveří v netěsném domě vznikne díky tzv. komínovému efektu znatelný průvan, a to i za bezvětří. Může tak docházet k tomu, že komínovým efektem se teplý vzduch z místností netěsnými dveřmi vytahuje. V dobře utěsněném domě tento efekt nenastane.
Preciznost provedení stavby je velmi důležitým předpokladem k úspěšnému docílení pasivního domu.
14
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
5.1
Stavebně konstrukční řešení
POZEMEK STAVBY
S KOMPASEM V RUCE…
Nejdůležitější zásadou je správné umístění stavby na pozemku.
Ideální
situování je obecně u severní a východní hranice parcely tak, aby jižní a případně i západní průčelí bylo plně
přístupno
a
vystaveno solárním ZUŠ - Situace
ziskům.
zdroj: www.dobrydum.cz
Odstup zajišťuje, že ani další následnou činností souseda, například výsadbou zeleně, realizací
Pro pasivní dům jsou vhodné pozemky s
nástavby, nebude snížena v projektu uvažovaná
dlouhou dobou slunečního svitu (během
intenzita slunečního záření. Hledání vhodného
poměrně velkého počtu dní v roce). To
staveniště může být pro budoucího stavebníka
znamená, že nevhodné jsou pozemky v údolí
velkou překážkou. Nejjednodušší to mají investoři,
a v takové poloze, kde se vyskytuje mlha po
kteří získali stavební parcelu odpovídající požadav-
velký počet dní v roce.
kům pro pasivní využití solární energie v oblasti
Je třeba vzít v úvahu I další okolnosti.
určené pro bytovou výstavbu. K těmto požadav-
Pokud se jedná například o stavbu školy
kům náleží mimo jiné i následují faktory:
(mateřské školy, lekaři, kulturní zařízení..), je
Hlavní fasáda budovy by měla být oriento-
vhodné posoudit, zda je stavba dobře
vána k jihu;
dosažitelná pěšky, na kole nebo MHD. U
Pozemek by pokud možno neměl být zastí-
odlehlých,
zdánlivě
něn. Sousední domy se nesmí navzájem za-
pozemků,
energii
stiňovat;
domem zase rychle spotřebujeme ve formě
Přístup do budovy by měl být pokud možno
pohonných hmot na časté jízdy autem...
cenově ušetřenou
výhodných pasivním
ze severu;
Případné garáže by měly být k budově přistaveny na severní straně, aby mohly sloužit jako nevytápěné (tepelně oddělené) nárazníkové prostory.
15
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.2 ZAKLÁDÁNÍ STAVBY Základy pasivního domu se nijak neliší
Na
izolaci
soklu
nejčastěji
používá
od domu běžného. Nejčastěji se jedná o základové
extrudovaný polystyren v tloušťce 200 mm, který
pasy, které se částečně vybetonují do výkopu a pak
narozdíl od pěnového EPS, odolává vlhkosti.
se nadezdívají ztraceným bedněním. Tím se lze
Izolační desky jsou aplikovány až do výšky 300 mm
elegantně vyhnout složitému bednění.
nad upravený terén, aby byla zaručena odolnost proti odstřikující vodě.
16
se
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Zakládáme na pěnovém skle Pro minimalizaci tepelných ztrát se začaly
Unese pěnové sklo celou stavbu? Maximální
s oblibou uplatňovat izolační bloky z pěnového
výpočtové zatížení bloků v tlaku nesmí obvykle
skla. Bloky se ukládají do celoplošného lože z
překročit 0,23 MPa. Pro představu, toto zatížení
jemnozrnné malty a následně se na ně opět do
odpovídá přibližně 23 tunám/m². Objemová hmot-
celoplošného lože vyzdívá první vrstva zdícího
nost keramické tvárnice je cca 900 kg/ m , to zna-
materiálu. Bloky se ukládají na sraz a styčné spáry
mená, že pěnové sklo teoreticky unese cca 25
mezi nimi se nemaltují. Použitím bloků dochází
metrů vysokou stěnu z těchto tvárnic (za předpo-
nejen k úsporám energie na vytápění, ale také se
kladu, že zeď nenese žádné stropy). Bloky jsou
zvyšuje teplota spodních koutů místnosti. Tím se
standardně dodávány v délce 450 mm, tloušťce 50
výrazně snižuje riziko vzniku povrchové kondenza-
mm a v šířkách které odpovídají nejčastěji použí-
ce vodní páry a následného vzniku plísní.
vaným zdícím materiálům. Pěnové sklo prakticky
3
nepropouští páru a nepřijímá vlhkost.
17
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Detail soklu. 1 - hydroizolace; 2 - keramický obklad; 3 - nopová fólie; 4 - extrudovaný polystyren tloušťky 200 mm; 5 deska pěnoskla tloušťky 50 mm.
18
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.3 SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE Body pro zděné stavby... U obvodových stěn hledíme nejen na tepelně izolační vlastnosti, ale i na akumulační schopnost konstrukce. Tradičním zdícím materiálem jsou keramické
tvárnice
a
bloky
s profilovanými
dutinami, které vhodně zajišťují obě výše uvedené vlastnosti. Na obvodové zdivo ZUŠ byly použity tzv. broušené tvárnice Porotherm 36,5 T, které se “maltovaly” stavebním lepidlem. Výhodou je tenká vodorovná spára (pouze 1 mm), čímž dojde k zamezení tepelným mostům. Svislá spára se nemaltuje, ani nelepí, neboť tvárnice jsou po stranách tvarovány tak, že do sebe zapadají (P+D = „Pero+Drážka“). Na styku stropu (věnce) se svislou stěnou dochází ke změně materiálu, neboť každé patro budovy je ztuženo vodorovným železobetonovým věncem. Vzhledem k tomu, že beton se vyznačuje vyšším součinitelem prostupu tepla, bylo nutno se na tento detail zaměřit. Na ZUŠ bylo zvoleno odsazení železobetonového věnce o 100 mm dovnitř tak, aby zde mohla být aplikována izolace ve větší tloušťce a byl eliminován tepelný most. Na jižní straně objektu byl nosný systém doplněn o svislé ocelové sloupky z důvodu velkých ploch zasklení. Vnitřní
nosné
zdivo
bylo
navrženo
z
betonových tvarovek TRESK tl. 200 mm. Pod uložením více zatížených překladů a průvlaků byly umístěny tvarovky, které se dají vyarmovat a vyplnit betonem. Tvarovky byly provázány do stran, aby se reakce z průvlaků přenášely dále do stěny.
19
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Schodiště Schodiště
ve
železobetonovou
foyer
je
(monoliticky
tvořeno
prováděnou)
zalomenou deskou tl. 220 mm, která je kloubově uložena na ocelové výměny v jednotlivých podlažích.
Kotvení
schodišťových
desek
je
zajištěno přivařením nosné výztuže na ocelový profil. Schodiště v západní části objektu je též železobetonové a schodiště do technické místnosti do 2. vestavby krovu je řešeno ocelovou konstrukcí.
20
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.4 VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE VČETNĚ PODLAH Vodorovné konstrukce jsou převážně tvořeny železobetonovými
nepředpjatými
panely
s
nadbetonávkou 40 mm. Panely jsou uloženy na nosné stěny a průvlaky. Objekt je ztužen po celém obvodu objektu i na vnitřních nosných stěnách železobetonovým věncem v úrovni každého patra a pod střešní konstrukcí. V podlahových
konstrukcích
přilehlých
k terénu je použita tepelná izolace z podlahového polystyrenu o tloušťce 300 mm.
21
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.5 ZASTŘEŠENÍ Pultová střecha (na ZUŠ s e sklonem 6°) je pro pasivní dům častým řešením, neboť zvyšuje kompaktnost domu a je tak minimalizována ochlazovaná vnější plocha. Střecha je navržena ve sklonu k jihozápadu - možnost budoucí instalace fotovoltaických panelů. Izolaci proti dešťové vodě na střeše zajišťuje střešní fólie s ochranou proti UV záření, světlé barvy. Kolem technických zařízení a na propojení mezi nimi je střešní vrstva zesílena materiálem vhodným pro chůzi osob zajišťujících údržbu zařízení (fólie je v jiném barevném odstínu než pro zbytek střechy - viz obrázek níže).
Samotná
konstrukce
střechy
nad
víceúčelovým sálem je řešena pěti příhradovými vazníky o výšce 1,2 m vyrobenými zámečnickou provozovnou BW – zámečnictví na strojích společnosti
Borabela
s.r.o.
(partner
BW
–
Stavitelství). Vazníky jsou tvořeny tenkostěnými, pozinkovanými, za studena tvářenými ocelovými profily.
Ostatní
prostory
jsou
zastřešeny
trapézovým plechem uloženým na válcovaných ocelových profilech. Ve střešní konstrukci funkci tepelné izolace plní minerální vata o tloušťce 400 mm.
22
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.6 OBVODOVÉ VÝPLŇOVÉ KONSTRUKCE / OKNA /
POČET KOMOR V OKENNÍM RÁMU
DODAVATEL NA ZUŠ: MATRIX a.s. Kontakt:
[email protected]
Kvalitní okno není pro pasivní dům přepychem, ale stává se nutností. Okna jsou z energetického Výrobci oken často argumentují počtem komor rámu, který vydávají za hlavní měřítko kvality. Často jde ovšem jen o reklamní trik. Izolační vlastnosti rámu totiž závisejí především na konstrukci rámu, a nikoliv pouze na počtu komor. Proto je vhodné se orientovat podle hodnoty U w.
hlediska
klíčovým
prvkem
v obálce domu. Až 40 % tepelných ztrát je realizováno výplněmi otvorů. Jednoduchými kroky tak lze ovlivnit energetickou bilanci budovy o desítky procent. Platí jednoduchá zásada - velikost prosklení je rozumná do 40 % jižní fasády. Větší plochy oken způsobují výrazné letní přehřívání a vyvolávají tím navíc potřebu drahých stínících prvků. Dále je třeba si uvědomit, že okna jsou poměrně drahá a jejich tepelně-izolační kvalita v poměru k běžnému obvodovému plášti je zhruba pětkrát horší. Běžně stačí k přirozenému osvětlení prostoru plocha otvorů o velikosti 1/6 až 1/4 podlahové
Výpočet součinitele prostupu tepla celého okna Uw [W/m2.K] :
Fyzikálně existují tři pararelní cesty přenosu tepla:
2
Ag
plocha zasklení [m ]
Ug
součinitel prostupu tepla zasklení [W/(m .K)]
Af
plochy místnosti.
2
2
plocha rámu [m ] 2
Vedením (okrajové části oken – rámečky);
Uf
součinitel prostupu tepla rámu [W/(m .K)]
Prouděním (proudění plynu mezi skly);
lg
délka uložení zasklení do rámu celého okna [m]
Ψg
lineární součinitel prostupu tepla v uložení za 2 sklení rámu [W/(m .K)]
v místnosti a oknem a mezi okenními tabu-
losazení
délka osazení rámu do stěny [m]
lemi).
Sáláním (tepelné záření mezi povrchy
Ψosazení lineární činitel prostupu tepla v osazení rámu do 2 stěny [W/(m .K)] í
í
23
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Aby byla zaručena výsledná kvalita okna v pasivním domě, musí se splnit následující podmínky: zvolit správnou velikost oken; zvolit kvalitní zasklení a výplň inertním plynem; zohlednit dostatečnou propustnost slunečního záření skel; vlastnosti distančního rámečku na okraji zasklívací jednotky (zvolit „teplý“ distanční rámeček izolačních skel); vybrat dobře izolovaný rám okna; skutečné provedení - provést správné osa-
Velkoplošná okna jsou osazena pomocí ocelových (případně kompozitních) konzol blíž k vnějšímu líci obvodového pláště. Správné osazení okna by mělo být do vrstvy tepelné izolace, která eliminuje vliv tepelného mostu.
zení okna při montáži; provést kvalitní vyplnění a utěsnění okenních spár – vazba mezi oknem a obvodovou stěnou; chránit okno stínící systémy proti nadměrnému přehřívání v létě. U oken pasivních domů by mělo být pravidlem použití „teplých rámečků“. Jsou to plastové rámečky, které mají kvůli přilnavosti tmelů kovové hrany. Jejich použití může zlepšit U hodnotu celého okna až o více než 10 % oproti standardním hliníkovým rámečkům.
Vliv osazení okna na součinitel prostupu tepla a měrnou potřebu tepla na vytápění u modelového příkladu. Tepelný most při nevhodném osazení může posunout potřebu tepla na vytápění až o 50 %. zdroj: www.pasivnidomy.cz
Kromě součinitele Uw je dalším důležitým parametrem při výběru okna hloubka zapuštění skla do rámu a materiál distančního rámečku mezi skly. Z hlediska rizika výskytu kondenzace vodní páry na styku skla a rámu je výhodné zvolit okno s více zapuštěným sklem do rámu okna.
Pouhé vyplnění spáry PUR pěnou u pasivního domu nestačí. Osazovací spára, to znamená spára mezi okenním rámem a ostěním okenního otvoru, musí být řešena tak, aby byla trvale vzduchotěsná a vodotěsná - těsnící páska nebo parotěsná fólie z vnitřní strany.
24
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Fyzikální parametry charakterizující vlastnosti zasklení Ug
2
Součinitel prostupu tepla zasklením udává, jaké množství tepla ve W/s projde plochou m zasklení při rozdílu teplot 1K.
G
prostupnost slunečního záření, v rozmezí 0 až 1, udává, kolik procent slunečního záření projde do interiéru (infračervená oblast slunečního záření) a tvoří sluneční zisky. Je součtem krátkovlnné složky slunečního záření, které přímo pronikne do interiéru (Te) a tepla, které izolační zasklení absorbuje a znovu vyzáří do interiéru (qi) g = Te+ qi
g/U
slouží k orientačnímu energetickému posouzení okna. Čím je tento poměr větší, tím má okno lepší vlastnost.
λk
ekvivalentní tepelná vodivost distančního rámečku
Rw
index vzduchové neprůzvučnosti
OKNA MÍSTO RADIÁTORU Okna, která jsou v dokonale izolované obálce budovy tou nejslabší částí, dostávají v pasivním domě zcela nový význam. Díky tepelným ziskům ze slunce nám pomohou pokrýt velkou část potřeby tepla na vytápění. Používají se okna s vynikajícími tepelně-technickými vlastnostmi rámu i zasklení, která zároveň propustí dostatek slunečního záření do interiéru. Výsledkem potom je, že okna víc tepla do domu přivedou, než kolik přes ně unikne. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
Dejme slunci šanci. Přírodní stínění - strom v létě stíní a v zimě propouští sluneční světlo. S ohledem na výhodné využití solárních zisků v zimě je výhodnější vysázet opadavé listnaté stromy. Umělé clonění – větší okna pasivního domu jsou zpravidla doplněna venkovním stíněním. Nejjednodušší je zvětšený přesah střechy.
25
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Další důležitou funkci plní tzv. selektivní vrstva, tedy pokovení nízkoemisní vrstvou, které funguje jako polopropustné zrcadlo (jde o tabule skla opatřené napařenou vrstvou kovu). Sluneční záření propustí do interiéru, kde se přemění na teplo. Tepelné záření již sklem neprojde a odráží se zpět do místnosti.
Tepelné záření mezi povrchy v místnosti a oknem a mezi okenními tabulemi - nízká emisivita / vysoká odrazivost = odráží dlouhovlnné záření= tepelné zrcadlo/. V angličtině se tato nízkoemisní vrstva nazývá heat mirror. zdroj: www.pasivnidomy.cz
To, co ve skutečnosti v zimě izoluje, je mezera mezi skly. Platí, že čím je tato mezera širší, tím lépe izoluje Avšak toto platí jen do určité hra-
POZOR NA UKOTVENÍ OKEN. I PROTO SE MOHOU OKNA ROSIT. V interiéru je kondenzace způsobena jednoznačně vysokou vlhkostí v místnosti, nejčastěji v koupelnách a kuchyních. Nejčastějším důsledkem špatného osazení je i tepelný most kolem rámu. K tomu může dojít, když není izolovaná osazovací spára. Na chladnějším rámu se potom voda sráží. K tomuto jevu přispívá také velmi nízká venkovní teplota a znemožnění cirkulace vzduchu, například závěsy, květináči či nedostatečným větráním. Zásadní vliv na tvorbu kondenzátu má i vnitřní povrchová teplota skla, která dosahuje minimálních (kritických) hodnot v blízkosti zasklívací drážky – zapuštění skla do okenního profilu, která by proto měla být co nejhlubší (min 20 mm). Majitele oken s izolačními trojskly často překvapí vznik kondenzátu na exteriérové straně. Kondenzát může vznikat, pokud je venkovní relativní vlhkost vzduchu vysoká a venkovní vzduch má vyšší teplotu, než je teplota zasklení. Není to chybou, naopak to svědčí o velmi dobře izolujícím zasklení - neohřívá se poslední vnější tabule skla.
nice, neboť poté dochází již k proudění mezi skly. Za optimální lze považovat šířku 16 mm pro mezeru plněnou vzduchem nebo argonem, pro krypton je to 12 mm. Tyto inertní těžké plyny mají podstatně menší tepelnou vodivost. Další zvětšování mezery zlepší izolační schopnost jen velmi málo. Je tedy velmi výhodně používat trojskla s mezerou 16 -18 mm (zejména když jejich cena je stejná jako trojskla s mezerou 10 mm, které ovšem izolují o čtvrtinu hůře). Izolační schopnost trojskla s užší mezerou mezi skly se pak zlepšuje použitím kryptonu místo argonu, ten ale zvýší cenu zasklení až na dvojnásobek při stejné izolační schopnosti.
26
Ilustrační foto
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
OTEVÍRATELNÁ VS. NEOTEVÍRATELNÁ OKNA O pasivních domech se traduje mýtus, že v nich nejsou otevíratelná okna nebo že okna nesmíte otevírat. Pokud ještě dnes někdo tvrdí něco podobného, vypovídá to o jeho neznalostech v oblasti pasivních domů. V každé místnosti se navrhuje alespoň jedno otvíravé okno (z psychologických důvodů nebo pro případ výpadku vzduchotechniky). Pokud vytipujete jen ta okna, která opravdu budete otevírat a ostatní necháte neotevíratelná, ušetříte výrazně na ceně oken a snáze vyhovíte potřebám těsnosti stavby. Zpravidla se v domácnosti neotevírá více než 20 – 30% oken. Použitím neotvíravých oken lze zvětšit plochu prosklení a zároveň i snížit náklady na jedno okno o 30 až 40 %.
Zatěsnění bylo provedeno ve třech úrovních: - vnější těsnění - brání proniknutí dešťové vody do spáry při zachování paropropustnosti; - středové těsnění - zajišťuje tepelnou a zvukovou izolaci; - vnitřní těsnění - zajišťuje vzduchotěsnost a parotěsnost. Pro zatěsnění byly použity vhodné těsnící pásky, parotěsné zábrany a polyuretanová pěna, která slouží jako tepelná i protihluková izolace. Důkladně bylo také provedeno oplechování okna.
ZIMNÍ ZAHRADA?
Otevíratelná a neotevíratelná část okenních výplní.
Zimní zahrada je často (nesprávně) chápána jako určitý atribut pasivního domu, protože je často spojována s možností využití solárních tepelných zisků. Tento názor je bohužel rozšířen i mezi odbornou veřejností. Využití solárních zisků ze zimní zahrady je však stejně problematické jako využití zimní zahrady jako takové. Využíváme-li zimní zahradu k bydlení, nebo jenom k pěstování květin v zimním období, jde o vytápěný prostor s velmi nekvalitní tepelně-izolační obálkou, který navíc zvyšuje členitost domu. Využití tepelných zisků zimní zahrady, nebo lodžie vyžaduje jejich akumulaci, což je spojeno s nutností dalších poměrně náročných stavebních řešení.
27
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Kritéria zasklení pasivního domu 2
Součinitel prostupu tepla Energetické kritérium zasklení
Ug < 0,8 W/m .K Ug – 1,6.g < 0
Vývoj požadavků na maximální součinitel prostupu celého okna Uw Požadované hod2 noty Uw [W/(m .K)]
1992
2002
2011
Požadavek pro pasivní domy
2,9
1,8
1,5
0,8
První výše uvedený vztah (kritérium) zajišťuje
Minimální hodnota propustnosti slunečního
tepelnou pohodu bez chladného sálání (viz obr.
záření pro zasklení Ug = 0,8 W/(m².K) je pak 50 %.
níže). Druhý vztah je označován jako tzv. energe-
Skla těchto parametrů umístěná na jižní fasádě
tické kritérium. Z tohoto vztahu vyplývá, že při
umožní i v zimním období pozitivní energetickou
zlepšení parametru Ug, může klesat hodnota g.
bilanci, tedy více zisků než ztrát.
2
Ztráta tepla a pasivní zisky na 1 m prosklení v průměrné lokalitě ČR Světelná propustnost τ [-]
Součinitel prostupu tepla U 2 [kWh/m ]
Ztráta tepla 2 [kWh/m ]
Období říjen – duben Solární zisky 2 [kWh/m ] J
JZ
JV/Z
V/SV
SZ/S
Jednoduché zasklení Dvojsklo
0,89
0,86
5,8
489
323
278
196
140
115
0,80
0,76
2,9
245
286
246
173
123
102
Dvojsklo s pokovením Dvojsko s pokovením a Argonem Dvojsklo s pokovením a Kryptonem Dvojsklo + Heat Mirror Argon Dvojsklo + Heat Mirror Krypton Trojsklo
0,77
0,67
1,5
126
252
216
153
109
90
0,77
0,62
1,1
93
233
200
141
101
83
0,77
0,62
0,9
76
233
200
141
101
83
0,61
0,45 až 0,34
0,8
67
169
145
102
73
60
0,61
0,45 až 0,35
0,6
51
169
145
102
73
60
0,73
0,70
1
84
263
226
159
114
94
0,66
0,48
0,7
59
180
155
109
78
64
Trojsklo s pokovením
28
Energetická propustnost g [-]
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Při použití prosklených ploch s nekvalitním zasklením je povrchová teplota okna nízká a v blízkosti okna je cítit nepříjemný chlad. Naopak při použití oken s parametry zasklení na úrovni pasivního domu je zajištěna tepelná pohoda. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz
Plocha stěny (bez oken) Součinitel prostupu tepla stěny Plocha okenních otvorů Součinitel prostupu tepla okna Plocha rámu Součinitel prostupu tepla rámu Plocha zasklení Součinitel prostupu tepla zasklením Celkový obvod okna Lineární činitel prostupu tepla Tepelná propustnost fasády
2
A [m ]
Případ 1
Případ 2
15
15
2
U [W/m .K] 2 Aw [m ] 2 Uw [W/m .K] 2 Af [m ] 2 Uf [W/m .K] 2 Ag [m ] 2 Ug [W/m .K] I [m] 2 Ψ [W/m .K] L [W/K]
0,15 0,15 3 3 0,71 0,87 0,67 0,84 0,8 0,8 1,33 1,16 0,6 0,6 8 12 0,05 0,05 4,78 5,46 100% 114% Porovnání dvou možností uspořádání otvorů ve fasádě - uspořádání a tvar oken mohou změnit tepelné vlastnosti fasády jako celku. Plocha fasády, plocha okenních otvorů, kvalita zasklení a rámu a způsob osazení okna do stěny jsou v obou případech shodné. Rozdíl ztráty tepla činí 14%. zdroj: prof. Ing. Jan Tywoniak CSc
29
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
30
Stavebně konstrukční řešení
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
5.7 VNĚJŠÍ CLONĚNÍ BUDOVY /VENKOVNÍ ŽALUZIE/
DODAVATEL NA ZUŠ: MATRIX a.s. Kontakt:
[email protected]
V zimním období musí otvorová výplň zajistit co největší možný přísun solární energie do budovy. Z tohoto důvodu je ideální používat v zasklívacích jednotkách skla bez speciálních úprav, snižujících tepelný tok do interiéru – tyto úpravy by se příznivě projevovaly pouze v průběhu letního období,
Ochranu před letním přehříváním řeší v našem případě automatické vnější žaluzie. Pro odolnost vůči letním vedrům je třeba dbát na zastínění oken na západní a východní straně. Velké prosklené plochy na jižní straně potřebují přinejmenším konstrukční ochranu před slunečním zářením.
v zimním období by však byly kontraproduktivní. Pro zaclonění oken v průběhu letního období se jako ideální jeví vnější pohyblivé clony ve formě lamel, které jsou při této exteriérové poloze nejúčinnější a umožňují v případě potřeby manipulaci s clonícími prvky. Důležité je věnovat pozornost možnosti vzniku tepelného mostu v truhlíku pro navinutí lamel, situovaném v nadpraží na vnějším líci okna.
31
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
5.8
Stavebně konstrukční řešení
VNĚJŠÍ IZOLACE A POVRCHOVÉ ÚPRAVY VNĚJŠÍCH OBVODOVÝCH KONSTRUKCÍ
DŮM V „KOŽICHU“ Abychom mohli do pasivního domu dodávat tak málo energie, je třeba teplo úzkostlivě chránit. Základem je proto silná vrstva tepelné izolace. Obvodové stěny ZUŠ jsou izolovány minerální vlnou o tloušťce 200 mm. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
Obvodové stěny jsou izolovány tepelnou izolací z minerální vaty tloušťky 200 mm, v místě věnců a betonových překladů tloušťky 300 mm. Zateplení bylo provedeno dle zásad pro vnější tepelně izolační kompozitní systém ETICS. Vnější omítka je tenkovrstvá, bílé barvy, vyztužená pletivem, která je součástí fasádního zateplovacího sytému.
PASIVNÍ DŮM SE NEROVNÁ POUZE LÉPE ZATEPLENÝ DŮM! Pasivní dům je výsledkem systémového přístupu….
Vložená „zátka“ z minerální vlny eliminující tepelné mosty od hmoždinky
32
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Stavebně konstrukční řešení
Fyzikální parametry nejčastěji používaných tepelných izolací v pasivních domech v ČR Typ izolace
Cihla děrovaná Expandovaný polystyren EPS Extrudovaný polystyren XPS Pěnový polyuretan PUR Minerální vlna Pěnové sklo Pěnové sklo - štěrk Vakuová izolace celulóza Dřevité desky Desky na bázi konopí Sláma Poznámky:
Součinitel tepelné vodivosti
Faktor difůzního odporu
Doporučená tloušťka izolace[mm]
Svázaná primární energie (PEI) [MJ/kg = cca 0,27kWh]
λ [W/(m.K)]
μ [-]
0,090 0,031 – 0,040
9 40 – 100
750 300
2,49 98,5
0,029 – 0,038
100 – 200
280
104
0,024 – 0,028
180 – 200
220
49,8
0,030 – 0,042 0,040 – 0,050 0,075 – 0,090 0,008 0,037 – 0,042 0,038 – 0,045 0,040
1–3 70 000 1 > 100 000 1–2 5 1–4
300 300 600 60 320 330 320
23,3 15,7 6,7 62,1 7,0 13,7 31,1
Cca 0,050 – 0,060
2–3
400
3,2
Hodnoty svázané primární energie (tzv. šedá energie) udává množství spotřebované primární energie vynaložené na získání suroviny, výrobně a dopravě materiálu. Z hlediska ekologického hodnocení materiálu jde o jeden z faktorů, který v celkové energetické bilanci nabývá důležitosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti se mění s různou objemovou hmotností, tloušťkou a vlhkostí. Tloušťka stěny z cihly pálené plné bez tepelné izolace splňující požadavek součinitele prostupu tepla pro pasivní domy by musela mít tloušťku cca 4,27 m
33
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6. TECHNIKA PROSTŘEDÍ STAVBY
Jednou z klíčových podmínek pro to, abychom se v daném domě, místnosti cítili příjemně, je možnost dýchat čerstvý vzduch. Toho můžeme dosáhnout dvěma základními způsoby. První představuje možnost několikrát denně intenzivně větrat pomocí otevřených oken. To jistě není pro člověka příliš komfortní systém. Spolu s čerstvým vzduchem si do domu můžeme pouštět i pyl, prach, aerosol, nežádoucí pach apod. V neposlední řadě tímto způsobem větrání přijdeme o spoustu tepla, které budeme muset do domu zase dodat nějakým otopným systémem. Všem těmto nepříznivým vlivům se lze vyhnout pomocí druhého způsobu,
kterým
je
řízený
systém
větrání
s rekuperací tepla. Ten zajišťuje stálou ideální výměnu vzduchu. Přiváděný vzduch zvenčí filtruje a předává mu teplo z použitého vzduchu. Zkušenosti dlouholetých uživatelů pasivních domů vedou ke zjištění, že v letním období dům užívají stejně jako bydlení v klasické výstavbě. Výhodu nuceného větrání se zavřenými okny obyvatelé ocení převážně v chladnějším období. Velkým přínosem k zabezpečení vnitřního komfortu může
JAK SPRÁVNĚ VĚTRAT, POKUD STAVBA NEMÁ REKUPERACI? V kterékoliv stavbě platí obecné zásady, které bychom měli dodržovat. Větráním odvádíme jak škodlivé látky z interiérového vzduchu, tak i zvýšenou vlhkost, která může podněcovat vznik plísní. Pokud je díky dobré těsnosti spar přirozená výměna vzduchu malá, je třeba častěji větrat. V pasivním domě by větrání mělo probíhat primárně skrze rekuperační jednotku (zejména v chladnějším období). Princip přirozeného větrání spočívá ve využití základních přírodních sil. Aby došlo k proudění vzduchu přes vymezené otvory, musí mezi interiérem a exteriérem vzniknout rozdíl tlaků vzduchu. U standardního domu je ideální větrat krátce 2-5 min. a intenzivně. Četnost větrání záleží na počtu osob a objemu místností. Obvyklý interval může být cca 1,5 - 2h, což ale většina uživatelů příliš nerespektuje. Tento způsob nám zajistí výměnu vzduchu poměrně rychle, bez výrazných energetických ztrát a bez prochladnutí vnitřních konstrukcí a zařízení.. Proto je vhodné, aby stavba obsahovala těžké materiály schopné akumulace, které dohřejí přivedený venkovní vzduch. Z hlediska pohody vnitřního prostředí je u standardního domu bez rekuperace vhodné větrat dle koncentrace C02 a snažit se nepřesahovat hodnotu 1000 ppm (viz tabulka v kapitole 6.3). Takovéto čidlo lze běžně koupit již do 1 tis. Kč. Mnohdy běžné bolení hlavy, únava nebo zhoršený spánek mají původ právě ve zvýšené koncentraci CO2, způsobené nedostatečným větráním.
být řízené větrání v lokalitách s vyšší úrovní vnějšího hluku.
ČISTÝ VZDUCH = ZDRAVÍ… Měřič koncentrace CO2
34
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.1 VZDUCHOTĚSNOST STAVBY Obálka budovy musí být nejen velmi dobře izolována a bez tepelných mostů, ale i dostatečně vzduchotěsná, aby teplo z domu neodcházelo prouděním. Vzduchotěsnost stavby je velmi důležitá pro minimalizaci tepelných ztrát infiltrací. Pokud je infiltrace příliš velká, pozbývá vlastně použití rekuperace smysl. Zajištění vzduchotěsnosti je náročné na kvalitní provedení ve všech fázích výstavby. Dosažená vzduchotěsnost se ověřuje závěrečnou kontrolou blower - door testem. Pro zajištění dokonalé vzduchotěsnosti na styku svislých a vodorovných konstrukcí byl věnec vždy pečlivě obalen ztužující mřížkou a lepidlem. Neméně důležité je pečlivé utěsnění všech prostupů.
SOUVISLOST NEPRŮVZDUŠNOSTI SE ZTRÁTAMI TEPLA?
Neprůvzdušnost. Vzduchotěsná vrstva musí proběhnout okolo celého vnitřního objemu budovy. Plášť stavby musí být projektován takovým způsobem, aby obálka budovy mohla být obkreslena jedním tahem. Pro místa, kde je nutné zastavit tužku, se vždy musí vypracovat detailní řešení. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3571.pdf
Požadavek vzduchotěsnosti splňuje u zděných konstrukcí oboustranně omítané zdivo, u ostatních konstrukcí správně navržená a provedená parotěsná rovina (betonové stavební konstrukce jsou neprůvzdušné i bez omítky). V objektu ZUŠ byly
Čím je vyšší průvzdušnost, tím jsou vyšší tepelné ztráty. Podle přibližných výpočtů jsou tepelné ztráty způsobené hraniční průvzdušností v pasivních domech -1 2 (n50,N=0,6h ) přibližně 3,5 kWh/m .a, což je při celkové měrné potřebě tepla na 2 vytápění 15 kWh/m .a podstatná část. Zajímavé je srovnání s běžnou budovou. Ta má při přirozeném větrání hodnotu -1 n50,N=4,5 h , což znamená roční ztrátu 2 infiltrací přibližně 26 kWh/m :rok. To je více než 1,5 násobek měrné potřeby tepla na vytápění u pasivních domů! Netěsnost obálky domu dále způsobuje zvýšené riziko kondenzace vzdušné vlhkosti a s tím související vznik plísní. zdroj: ING. ARCH. MOJMÍR HUDEC
upřednostněny sádrové omítky před klasickými vápenocementovými omítkami, právě z důvodů lepší neprůvzdušnosti. Cena obou omítek je přitom velmi podobná.
35
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Doporučené hodnoty celkové intenzity výměny vzduchu n50,N podle ČSN 73 0540 – 2:2011 Větrání v budově
Doporučená hodnota celkové intenzity výměny vzduchu n50,N [1/h] Úroveň I
Úroveň II
Přirozené nebo kombinované 4,5 3,0 Nucené 1,5 1,2 Nucené se zpětným získáváním tepla 1,0 0,8 Nucené se zpětným získáváním tepla 0,6 0,4 v budovách se zvláště nízkou potřebou tepla na vytápění - pasivní budovy Poznámka: Jako projektový předpoklad se pro výpočet energetické náročnosti budovy použijí doporučené hodnoty na úrovni I. Tyto hodnoty se doporučuje splnit vždy. Hodnoty v úrovni II se doporučuje splnit přednostně.
Detail provedení ostění.
36
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.2 DOPLŇKOVÉ VYTÁPĚNÍ BUDOVY A OHŘEV VODY
DODAVATEL NA ZUŠ: BW VODA,TOPENÍ,PLYN. s.r.o Kontakt:
[email protected]
U pasivních domů je běžná absence klasického topného systému. „Co ale když zajde slunce?“ Zdrojem tepla pro doplňkové vytápění a zejména ohřev teplé vody zajišťuje na ZUŠ dvojice tepelných čerpadel systém vzduch-voda, ve venkovním
ŽÁDNÉ TEPLOTNÍ ROZDÍLY Při běžném způsobu vytápění radiátory bez řízeného větrání teplý vzduch stoupá ke stropu a studený vzduch se drží u podlahy. Rozdíl mezi teplotou ve výšce hlavy a u nohou pak může být až několik stupňů. V pasivním domě je i tento problém dokonale vyřešen. Vzduch je neustále nasáván a na jiném místě v domě vyfukován, a tak pomalu prochází celým prostorem. Tím dojde k vyrovnání teplot nejen v jedné místnosti, ale i v celém domě. Systém funguje jako živý organismus – reaguje okamžitě na změny v jakékoliv místnosti.
provedení. Tepelná čerpadla využívají tepelný potenciál přírody tím, že odjímají teplo z okolního prostředí vzduchu a převádějí ho na vyšší teplotní hladinu. Tento zdroj má obvykle nižší teplotu, než jakou potřebujeme, abychom ji mohli přímo technicky využít, avšak tepelná čerpadla z nich dokáží pomocí cyklů komprese a expanze chladiva získat teplo a
Zapomeňte na studené nohy
ohřát teplonosné médium až na 55°C (60°C), což je
zdroj:
již dobře technicky využitelné. Tepelná čerpadla
http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
mají uzavřený oběh speciální chladící kapaliny, která se za nízkých teplot vypaří a absorbuje do sebe energii. Pára je stlačena kompresorem, a tím se ohřeje. Za vyšší teploty pára předá teplo do topné vody, změní se na kapalinu a celý cyklus se
Tepelné čerpadlo spotřebovává elektrickou energii jen pro pohon kompresoru, oběhového čerpadla a ventilátoru, přičemž se zpravidla jedná poměrově o 1/4 jeho výkonu (viz níže).
opakuje.
37
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Princip fungování tepelného čerpadla. zdroj: PRE
TČ jsou srovnávána především prostřednictvím tzv. topného faktoru (COP = coefficient of performance). Ten udává poměr vyprodukovaného tepla k množství spotřebované energie a pohybuje se zpravidla od 2,7 až do 7. COP 4,3, které mají tepelná čerpadla na ZUŠ , lze zjednodušeně popsat jako stav, kdy z každé dodané kilowatthodiny elektrické energie tepelné čerpadlo vyrobí 4,3kWh tepelné energie. Je nutné podotknout, že COP se u tepelného čerpadla mění v závislosti na teplotě pracovní látky, se kterou tepelné čerpadlo pracuje. Výkon TČ s ohledem na vysoké investice při jeho nákupu volíme tak, aby odpovídal cca 50-75% vypočtené tepelné potřeby objektu. Tepelná čerpadla umožňují v letním období fungovat v režimu chlazení interiéru, při obráceném provozu TČ, tedy odebírání tepla v interiéru a jeho odevzdávání v primární části.
38
Tepelná čerpadla umístěná na střeše ZUŠ.
Tepelné čerpadlo systému vzduch - voda Tento, v ČR nejvyužívanější systém tepelných čerpadel, je nejméně náročný na stavební úpravy, instalaci a zastavěný prostor. Výrobci uvádějí provozuschopnost tohoto čerpadla až do -25 °C. Jistou nevýhodou tohoto systému je fakt, že v období, kdy je nejnižší venkovní teplota, má také nejnižší topný faktor. Dříve byla u těchto systémů velkým problémem také hlučnost, jelikož venkovní jednotka obsahuje výkonný ventilátor. Tento problém byl vyřešen umístěním čerpadel na střechu. Také je potřeba, aby venkovní jednotka měla pevný, vodorovný nosný základ s možností odtoku kondenzátu, který vzniká při venkovních teplotách pod 7°C. Vzdálenost mezi tepelným čerpadlem a místností s akumulačním zásobníkem by měla být s ohledem na tepelné ztráty v potrubí co nejmenší.
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.3 VZDUCHOTECHNIKA A VĚTRÁNÍ / REKUPERACE /
DODAVATEL NA ZUŠ: INTERKLIMA spol. s.r.o Kontakt:
[email protected]
Větrání venkovním vzduchem je základní způsob jak udržet koncentraci škodlivin (oxid uhličitý, oxid uhelnatý, těžké organické látky, oxidy dusíku, radon...) v místnosti v požadovaných mezích, daných hygienickými předpisy. Současná těsná okna nezabezpečují dostatečnou infiltraci (samovolné vnikání vzduchu netěsnostmi oken či dveří), takže je nutné dodatečné větrání. Toto větrání je však v zimním období energeticky náročné, neboť dochá-
REKUPERACE NENÍ KLIMATIZACE!
zí k nežádoucímu úniku ohřátého vzduchu. Úniku energie otevřenými okny při větrání lze zabránit použitím
větrací
jednotky
(nucené
větrání)
s rekuperací. Rekuperace nebo-li zpětné získávání tepla je děj, při němž se přiváděný vzduch do budovy předehřívá teplým odpadním vzduchem, aniž dojde k jejich vzájemnému smíchání. Teplý vzduch není tedy bez užitku odveden otevřeným oknem ven, ale v rekuperačním protiproudém výměníku (odtud pojem rekuperace) odevzdá většinu svého tepla přiváděnému vzduchu. Tyto
Často je rekuperace chybně zaměňována za klimatizaci, jedná se však o zásadní omyl. Klimatizační jednotky pracují na jiném principu. Větrání s rekuperací upravuje teplotu vzduchu a jeho vlhkost pouze v rámci přirozené kondenzace a výměny tepla na rekuperačním výměníku. U jednotek s možností dohřevu lze teplotu ještě dodatečně zvýšit, nelze však řízeně upravovat vlhkost ani aktivně chladit. Klimatizační jednotky obsahují prvky aktivního chlazení, ve velké míře je využívána také cirkulace vnitřního vzduchu, který je chlazen či dohříván a znovu přiváděn do místnosti. Lze jej také dovlhčit či odvlhčit. Množství vzduchu, se kterým klimatizace pracuje, je mnohem vyšší.
větrací jednotky lze dovybavit např. filtrací, a zvýšit tak jejich užitnou hodnotu.
zdroj:PRE
39
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Větrání oknem
Technika prostředí stavby
Řízené větrání (vzduchotechnická jednotka)
Studený vzduch (nepříjemný chlad)
Dohřátý vzduch (větší tepelná pohoda)
Nárazové velké množství vzduchu (průvan) Vzduch znečištěný prachem a pyly Pronikání hluku otevřenými okny Při nevětrání riziko vzniku plísní – nadměrná vlhkost
Kontrolovaný trvalý přívod čerstvého vzduchu. Filtrovaný vzduch Při použití tlumičů hluku - Bezhlučné zařízení Stálý odvod vzduchu a tím i vlhkosti
Úkolem vzduchotechniky bylo zajistit komplexní
Úpravu tepelné pohody v jednotlivých sálech zajiš-
větrání a vytápění pasivního domu.
ťuje kaskáda tepelných čerpadel vzduch- vzduch.
Pro větrání a vytápění v této budově je navrženo
Tato tepelná čerpadla umožní také chlazení všech
několik sestavných větracích jednotek s rekuperací
požadovaných prostor. Tepelná čerpadla vzduch-
tepla, umístěných ve dvou strojovnách, které zajiš-
vzduch slouží jako primární zdroj pro vzducho-
ťují přívod čerstvého a odvod odpadního vzduchu.
technické jednotky, v případě větších mrazů jsou
Požadavek větrání jednotlivých sálů je upra-
vzduchotechnické jednotky vybaveny elektrickým
vován dle koncentrace CO2 v daném prostoru,
dohřevem vzduchu, jenž bude sloužit jako biva-
aby bylo dodrženo optimálního mikroklimatu
lentní zdroj tepla.
pro pobyt osob. Větrání ostatních prostor a učeben se děje na základě hygienických požadavků pro danou kapacitu učeben. V případě potřeby intenzivního větrání může uživatel zvolit i jiný režim - pomocí systému komplexní regulace objek-
VZNIKÁ V BYTĚ PROVOZEM VZDUCHOTECHNIKY PRŮVAN?
tu. Ne, čerstvý, teplý vzduch je přiváděn pouze v omezeném množství, které postačuje k větrání objektu. Rychlosti vzduchu ve správně navržené soustavě jsou tak malé, že proudění vzduchu uživatel nevnímá.
40
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
KUDY SE VZDUCH DOSTANE DO DOMU? Vzduch je nasáván průduchem na fasádě. Zemní výměník se již nepoužívá, je už prokázáno, že je ekonomicky neefektivní. Prochází přes vzduchotechnickou jednotku, kde se filtruje a dohřeje. Čerstvý vzduch je přiváděn kanálky (vzduchovody) buď v podhledu u stropu, nebo v podlaze. Dál probíhá přes vnitřní dveře (např. dveře bez prahů) do prostor, kde vzniká znečištění vzduchu. Tam je nasáván a po předání tepla v rekuperátoru je vypouštěn ven. Aby bylo zamezeno přeslechům mezi jednotlivými učebnami a sály hudební školy, jsou v potrubí osazeny tlumiče hluku a použita hlukově tlumící flexibilní potrubí. Rozsáhlá potrubí vedená do jednotlivých úseků budovy jsou opatřena 60 mm tepelné izolace, z důvodu zamezení tepelných ztrát na vedení. Tlakové vyvážení soustavy za účelem dodržení potřebných průtoků a stability systému zajišťuje rozsáhlé
Rekuperační jednotka
ních/konstantních průtoků vzduchu. Vzhledem k tomu, že budova je rozdělena na množství požárních úseků, je nutné, aby bylo zamezeno šíření požáru mezi jednotlivými úseky požárními uzávěry na potrubí. Celý komplex vzduchotechniky a klimatizace je řízen autonomními regulačními systémy, které komunikují s jednotným systémem měření a regulace s možností vzdálené zprávy.
užití regulačních klapek a regulátorů variabil-
Schéma VZT jednotky se zpětným získáváním (rekuperací) tepla. zdroj: http:/www.krausarchitekti.cz
41
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Vlil účinků od působení koncentrace CO2 na lidský organismus
DÝCHAT MUSÍ LIDÉ, NE STĚNY!
(převzato od ING. JOSEF CHYBÍK)
Koncentrace CO2 [ppm] 330-370 450 – 1 000 1 000 – 2 000 2 000 – 5 000
>5 000 >15 000 >30 000 >45 000
Účinky na lidský organismus Vnější prostředí Dobrá úroveň, příjemný pocit Pocit ospalosti a horšího vzduchu Možné bolesti hlavy, snížená pozornost, nižší schopnost koncentrace Pocit těžkého vzduchu a nevolnosti, zvýšený tep Potíže s dýcháním Bolesti hlavy, závratě a nevolnost Letargie a ztráta vědomí
Tzv. dýchající stěny nepřispívají k větrání budovy. Jedná se o často uváděný argument, který je však naprosto mylný. Dýchací stěny neexistují, do vnějšího prostředí může prostupovat pouze vodní pára prostřednictvím difúze. Jedná se však o velmi malé (zanedbatelné) množství. Naprosto převažující část vodní páry musí být odvedena větráním. Ve čtyřčlenné domácnosti se během používání bytu odpaří denně asi 6 až 10 kg vody.
Problémy způsobené nedostatečným větráním mohou mít neblahé účinky nejen na konstrukce domu, ale i na jeho uživatele. Roztoči, plísně a další mikrobi způsobují alergie a zvýšenou nemocnost obyvatel. zdroj: Atrea
„V pasivních domech nebývá nic tak bez výjimky a dlouhodobě pozitivně hodnoceno jako kvalita vzduchu, jedná se skutečně o nový rozměr komfortu bydlení“. ING. REINHARD WEISS
JE MOŽNÉ V PASIVNÍM DOMĚ OTEVŘÍT OKNA? Ano, úplně stejně jako v běžném domě, větrací jednotka se nijak neporouchá, ventilátory se nespálí. Otázka zní jinak: Musíme v pasivním domě otvírat okna? Nemusíme! Oproti běžnému domu, ve kterém musíme kvůli větrání otvírat okna po celý rok a za každého počasí, je v pasivním domě velmi příjemné, že za prudkých mrazů můžeme i do hlučných ulic nechat okna zavřená, protože namísto oken větrá vzduchotechnická jednotka, která navíc přiváděný vzduch filtruje.
42
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.4 ”CHYTROST” BUDOVY V oblasti nazývané Měření a regulace (MaR) jde většinou o řízení procesů, související se zajiště-
TECHNICKY NA ZUŠ VYŘEŠIL: ELTEP s.r.o. Kontakt:
[email protected]
ním tepelné pohody v budovách. Srdcem systému měření a regulace je řídící systém. Tento systém zajišťuje řízení následujících technologických celků a dílčích provozních zařízení: Řízení a regulaci zařízení pro vytápění a ohřev TUV (tepelná čerpadla);
Součástí budovy ZUŚ jsou technologie určené pro vytápění, klimatizaci a odvod znehodnoceného
Řízení a regulaci zařízení pro chlazení (klimatizační jednotky);
vzduchu z daných prostorů umělecké školy. Navr-
Řízení a regulaci vzduchotechniky (vzducho-
žený řídicí systém zajišťuje řízení jednotlivých
technické jednotky). Nastavení ručního ovlá-
technologických zařízení a jejich regulaci na poža-
dání odvětrávání sálů, spouštění dveřní
dované hodnoty s ekonomickou optimalizací provozu a monitorování chodu souvisejících zařízení.
vzduchotechnické clony; Monitorování poruchových a provozních stavů daných technologií; Zátopová čidla v technických místnostech (strojovny); Monitoring a ovládání otevření vybraných oken daných místností; Ovládání a monitoring okenních žaluzií v závislosti na intenzitě slunečního svitu, na teplotě daných prostorů a na potřebě vytápění (chlazení) daného objektu; Monitoring požárních klapek, informací o požáru z EPS, odpojení VZT při hrozícím požáru; Monitoring poruch EPS, rozhlasu, výtahu; Měření spotřeby vybraných technologických spotřebičů; Měření teplot.
Rozvadeč MaR.
Ovládací panel MaR.
43
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Celý řídicí systém je napojen na centrální dispečer-
možnost kontroly místních systémů založené
ské pracoviště. Programové vybavení pracoviště je
na stanoveném časovém řádu (roční, týdenní
založeno na standardu Microsoft Windows, čímž je
a denní programy);
umožněno současně spouštět jiné softwarové produkty kompatibilní s operačním systémem
načítání provozních hodin systémových jednotek pro účely preventivní údržby.
Microsoft Windows, jako jsou textové a grafické editory, tabulkové procesory apod. Řídicí centrála
Základní popis regulace vytápění
systému mimo dálkového ovládání a monitorování
Zdrojem tepla pro daný objekt jsou tepelná čerpa-
daných technologií slouží i pro archivaci dat, pro
dla. Tepelná čerpadla (sloužící zároveň i jako zdroj
tisk uložených dat např. ve formě grafů nebo tabu-
chladu) jsou vybavená vlastní automatikou zajišťu-
lek, pro dálkový přenos uložených dat a pro dálko-
jící jejich automatický provoz. Navržený řídicí sys-
vé řízení např. pomocí internetového prohlížeče.
tém zajistí spínání tepelných čerpadel v závislosti
Přístup k jednotlivým funkcím centrálního praco-
na teplotě vody v akumulátoru a na požadavku
viště je v několika úrovních (např. administrativní,
daných technologií na odběru teplé (resp. chladné)
servisní). Úkolem centrálního pracoviště je předá-
vody. Dále zajistí volbu režimu chodu čerpadla
vat obsluze s co nejmenším časovým zpožděním
(topení, chlazení) a monitorování jejich provozních
zpracované informace o řízeném objektu a v pří-
a poruchových stavů. Čerpadla jsou řízena kas-
padě potřeby umožnit zásah do řízené technolo-
kádním způsobem, tzn., že při nízké (resp. vyso-
gie.
ké-chlazení) teplotě vody v akumulační nádobě
Mezi základní funkce centrální stanice patří:
se nejprve sepne 1. čerpadlo. Je-li neustále tep-
zobrazení jednotlivých oblastí objektu for-
lota nízká resp. vysoká, připojí se 2. čerpadlo a
mou dynamizované barevné grafiky pro jed-
třetí a čtvrté čerpadlo. Při dosažení nastavené
notlivá patra objektu;
teploty vody dojde k postupnému vypínání čer-
zobrazování textových informací o stavu ří-
padel opačným způsobem, než probíhalo zapí-
zené technologie;
nání, tzn. že se nejprve odpojí čtvrté čerpadlo,
možnost centrálního ovládání všech spotře-
pak třetí čerpadlo, pak druhé a nakonec první
bičů energie a existujících zdrojů energie v
čerpadlo. Z důvodu stejnoměrného opotřebová-
místě, vč. provozu, zastavení a změn hodnot
ní čerpadel bude v pravidelných intervalech pře-
parametrů každé jednotky v systému;
pínáno vedoucí čerpadlo. Čerpadla dodávají top-
několika-úrovňový systém hesla umožňující rozlišit přístupová práva;
nou vodu přes akumulátor tepla (chladu) a rozdělovač do systému vytápění. Topné větve určené
možnost použití úsporných energetických
pro vytápění objektu jsou řízené ekvitermně v
programů se záznamem potřeb energie,
závislosti na venkovní teplotě a na zadané teplotě
ovládání potřeby energie vč. vytváření grafů
daného okruhu v regulátoru. Vlastní regulace je
pro profily spotřeb;
zajištěna pomocí směšovacího trojcestného ventilu a spínáním oběhového čerpadla.
44
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Vytápění některých učeben a kanceláří je do-
Regulátory zajistí ovládání ventilátorů, ohřev nebo
plněno o lokální individuální regulaci. Tyto prosto-
chlazení výstupního vzduchu, poruchovou signali-
ry budou vybavené radiátory s ventily s termoelek-
zaci, možnost místního i vzdáleného ovládání.
trickým pohonem. Jednotlivá topidla v daných
Jednotky pracují se 100% přívodem čerstvého
místnostech budou řízená pomocí řídících modulů
vzduchu. Regulační okruhy měření a regulace pro
a nástěnných prostorových modulů. Prostorové
VZT zařízení zajistí kromě ručního ovládání (jen
moduly mají teplotní snímač, ovládač pro korekci
servisní provoz) automaticky provoz jednotek
žádané hodnoty. Ve spojení řídícího modulu s
pomocí okruhů zajištující tyto funkce:
nástěnným modulem je možné provádět úpravu nastavené hodnoty prostorové teploty v rozmezí ±
ovládání klapek na přívodu a odvodu vzduchu ve vazbě na provoz jednotky; řízení teploty v přívodním potrubí vzducho-
5°C. Řídicí systém je doplněn o impulsy z okenních kontaktů. Pomocí okenních kontaktů, instalovaných na otvíravých oknech, zajistí řídicí
vodu pomocí elektrického ohřívače; signalizace chodu jednotky; signalizace zanesení filtrů na přívodu a odvodu;
systém při otevření okna v dané místnosti vy-
signalizace poruch. stavu;
pnutí topení radiátorů.
nastavení denního, týdenního a měsíčního
V rámci energetických úspor je pro systém vy-
režimu provozu.
tápění (chlazení) objektu využíváno i řízení ven-
Pro ohřev přiváděného vzduchu je prvotně vyu-
kovních žaluzií. Navržený řídicí systém vyhodnotí v
žíváno tepla odpadního vzduchu prostřednic-
závislosti na venkovních a vnitřních teplotách nej-
tvím rekuperačních výměníků instalovaných do
optimálnější a nejúspornější systém úpravy poža-
VZT jednotek. Pro dohřev vzduchu na požadova-
dovaných parametrů vnitřního vzduchu a ten bude
nou teplotu jsou jednotky vybaveny elektrickými
v danou chvíli využíván. Např. bude-li venkovní
ohřívači. Chod elektroohřevu je podmíněn chodem
teplota vyšší než vnitřní požadovaná, dojde k
přívodního ventilátoru. Při vypnutí elektroohřevu
automatickému odstavení zdrojů tepla a k vyta-
dojde k vypnutí přívodního ventilátoru s určitým
žení žaluzií, čímž bude objekt vytápěn pasivními
zpožděním tak, aby došlo k dostatečnému vychla-
slunečními zisky okny přes vytažené žaluzie.
zení prostoru ohřívací komory. Při poruše přívodního ventilátoru dojde okamžitě k
Základní popis regulace vzduchotechni-
vypnutí elektroohřevu. Vzduchotechnické jednot-
ky
ky mají na vstupní klapce servo-pohon s havarijní
Vzduchotechnická zařízení slouží k odvětrání, klimatizaci a teplovzdušnému vytápění vnitřních prostorů objektu a zabezpečují přívod čerstvého vzduchu, jeho filtraci, ohřev, dochlazování a odtah znehodnoceného vzduchu. Vzduchotechnické jednotky jsou řízené regulátory s displejem a ovládací klávesnici.
funkcí, který zajistí při poruše nebo při výpadku napájení uzavření přívodu vzduchu do VZT, a tím zabrání průniku chladného vzduchu do vnitřních prostorů objektu. Řídicí systém zabezpečí provoz vzduchotechniky proti výskytu havarijních a poruchových stavů (porucha ventilátorů, zanesení filtrů, poruchy protipožárních klapek a apod.).
45
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Tyto stavy budou signalizovány světlem a budou
Při aktivaci této informace dojde k okamžitému
přenášeny na monitor centrálního dispečerského
vypnutí patřičných vzduchotechnických jednotek.
pracoviště. Do řídicího systému budou přivedeny
Řídicí systém bude rovněž vyhodnocovat stav
také informace o požáru ze systému EPS.
protipožárních klapek vzduchotechniky.
Regulátory zajistí ovládání ventilátorů, ohřev nebo chlazení výstupního vzduchu, poruchovou signalizaci, možnost místního i vzdáleného ovládání. Systémem měření a regulace je zajištěna možnost ručního spouštění přívodu vzduchu z ručních tlačítek v sálech, automatické odvětrávání prostor foyer - v závislosti na vyhodnocení teploty, ovládání klapek na přívodu a odvodu vzduchu ve vazbě na provoz jednotky, nastavení uživatelských parametrů vzduchotechnických jednotek. Vzduchotechnické jednotky
V objektu ZUŠ je instalováno 5 vnitřních klimatizačních jednotek. Systémem měření a regulace je zajištěno vzdálené spouštění a vypínání jednotek, včetně monitorování chodu a poruchových stavů.
Klimatizační jednotky
Dveřní clona je instalována nad hlavními vstupními dveřmi v objektu. Systémem měření a regulace je zajištěno vzdálené spouštění a vypínání clony, včetně monitorování chodu a poruchových stavů.
Dveřní VZD clona
46
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Řízení žaluzií Automatický systém na ovládání protisluneční ochrany řeší řízení venkovních žaluzií. Protože se žaluzie nacházejí na 3 fasádách orientovaných na severozápad, jihozápad a jihovýchod, je budova softwarově rozdělena do 3 zón. Řídící stanice ovládání žaluzií je propojena s meteostanicí, která je propojena s kompaktním multifunkčním čidlem osazeným na střeše. Toto kompaktní čidlo v sobě zahrnuje 3 sluneční čidla snímající osvit z východní, jižní a západní strany. Dále toto čidlo snímá rychlost větru, vnější teplotu, déšť a přijímá přesný čas.
Příklad chování žaluzie během noci – žaluzie je nastavena podle ven-
Smyslem osazení žaluzií je dosažení provozních
kovní teploty (v létě vytažena pro možnost
úspor na chlazení a vytápění při zachování opti-
nočního provětrání, v zimě stažena pro
málních světelných podmínek na pracovištích.
dodatečnou tepelnou izolaci okna);
Pokud uživatel přenastaví svým lokálním ovlada-
ráno – rozednívá se, pokud byla v zimě žalu-
čem žaluzii, dává tím řídicímu systému vědět, že si
zie stažená, pak se vytahuje nahoru.Pokud
nepřeje, aby byla jeho žaluzie nadále ovládána
sluneční aktivita na JV straně přesáhne limit
centrálními povely od sluneční automatiky. Všech-
– žaluzie se stahují do předem zvolené polo-
ny ostatní žaluzie nepřenastavené uživatelem jsou
hy;
stále řízeny centrálním systémem. Dotčené žalu-
lokálním tlačítkem někdo přenastaví polohu
zie budou vždy v určitý čas dle rozvrhu hodin
své žaluzie - sluneční aktivita pod limitem -
uvedeny zpět do automatického režimu, aby
po nastavené době dojde k vytažení žaluzií
byla zaručena energetická úspornost. Všechny
kromě té, která byla přenastavena tlačítkem;
žaluzie v kteroukoliv dobu jsou chráněny proti
učební hodina končí – z měření a regulace
silnému větru. Některé žaluzie lze ovládat lokálně
podle časového programu byl odeslán tele-
tlačítkem a všechny najednou z recepce podle
gram s informací, že žaluzie se přenastavuje
orientace vůči světovým stranám. Centrální ovlá-
do energeticky výhodné polohy, během
dání se bude realizovat na základě informací z
horkého dne se žaluzie stahuje dolů a za-
čidel slunce a větru.
temní místnost, v zimě se vytahuje naho-
Aby bylo zabráněno vzniku termálního šoku a
ru, aby se solárně vytápělo.
praskání skel oken, lze lokálními tlačítky žaluzie pouze naklápět a nastavit do polohy "zcela nahoře" a "zcela dole". Nelze tedy žaluzii zastavit např. v jedné polovině její dráhy.
47
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Měření spotřeby elektrické energie Měření spotřeb elektrické energie zajišťuje systém měření a regulace pomocí podružných elektroměrů instalovaných v rozvaděčích elektro. Z těchto elektroměrů pomocí impulzních výstupů dochází k přenosu naměřené hodnoty elektrické energie do řídícího systému měření a regulace. Měřenými zařízeními jsou vzduchotechnické jednotky, tepelné čerpadlo pro vytápění objektu a TUV, klimatizační jednotky a promítací polygon. Díky tomu může být měřena celková fakturační provozní spotřeba a celková fakturační technolo-
Měření spotřeby elektro.
gická spotřeba se zobrazením jednotlivých spotřeb za dané časové období.
Měření teplot Měřené teploty jsou snímány za účelem automatického chodu budovy a pro zajištění vyššího komfortu pro uživatele. Všechny naměřené hodnoty se ukládají do historie. Jednotlivé teploty se měří na stanovených místech (venkovní teplota čidla meteostanice na střeše objektu, venkovní teplota „sever“, venkovní teplota „jih“, teplota v sálech, recepci, sborovně, ředitelně, učebnách, strojovnách nebo pod stropem foyer). Teplotní čidlo.
Meteorologické čidlo.
48
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.5 ELEKTROINSTALACE A OSVĚTLENÍ
DODAVATEL NA ZUŠ: BW TERMO 2000 s.r.o. Kontakt:
[email protected]
ELEKTROINSTALACE SILNOPROUDÁ Kompletní elektroinstalace je řešena s důrazem kladeným na úsporu spotřeby elektrické energie a bezpečnost osob. Napájení celého objektu je navrženo se dvěma fakturačními měřeními (1 - jednotky VZT, tepelná čerpadla, topení a klimatizace; 2 - ostatní odběr budovy, což je osvětlení, zásuvkové rozvody, napájení MaR, SLP).
úspornými nebo LED zdroji s co nejnižší spotřebou el. energie, ale při dodržení výpočtu světelného toku v daných místnostech (učebny, sály). V běžných místnostech, na chodbách a v učebnách je ovládání osvětlení prováděno ručně spínači. Na sociálních zařízeních jsou instalovány pohybové spínače. WC pro vozíčkáře jsou navíc vybavena systémem spínačů pro přivolání pomoci. Scénické osvětlení velkého multifunkčního sálu je řešeno ovládacími skříněmi z několika míst.
cest, které zajišťuje bezpečnost lidí opouštějících prostory budovy ZUŠ, je řešeno svítidly napájenými z nezávislého centrálního bateriového zdroje. Každé patro a podružný rozvaděč jsou monitoropřípadný
podlahové krabice. V objektu jsou použity přepěťo-
výpadek
Motorické a ostatní spotřebiče. V rámci motorických výkonů a ostatních jsou připojena následující zařízení: -
Tepelná čerpadla
-
Osobní výtah
-
Vnější žaluzie
-
Audiovizuální technika v sálech
-
Zařízení barů
-
Napojení rozvaděčů SLP a MaR
-
4x LED TV ve foyerech
Bleskosvod a uzemnění je řešeno standardně stro-
Nouzové únikové osvětlení a osvětlení únikových
pro
lech a v několika učebnách jsou umístěny zásuvkové
vé ochrany pro silnoproudá el. zařízení.
Osvětlení objektu je řešeno dodávkou svítidel s
vány
Zásuvkové rozvody jsou řešeny standardně.V sá-
elektřiny
jeným jímacím vedením na ploché střeše s oddálenými jímači pro ochranu VZT jednotek. Uzemnění je provedeno strojeným základovým zemničem. Jedenáct svodů je skrytých pod fasádním pláštěm a neruší tak celkový vzhled budovy.
a
k okamžitému spuštění nouzového osvětlení.
49
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
Příklad konkrétní spotřeby energie při stejném množství světla (převzato od ING. LADISLAV TINTĚRA)
Obyčejná žárovka 100 W
Úsporná zářivka (střední životnost) 23 W
Úsporná zářivka (dlouhá životnost) 23W
Příkon [W] 100 23 23 Spotřeba za 15 000 h 1 500 345 345 [KWh/Kč] Platba za elektřinu 5 190 1 194 1 194 [3,46Kč/kWh/Kč] Životnost světelného 1 000 6 000 15 000 zdroje [h] Pořizovací náklady na 150 (15 ks á 10 Kč) 500 (2,5 ks á 200 Kč) 400 (1 ks á 400 Kč) světelný zdroj za 15 000 h [Kč] Celkové náklady za 5 340 1 694 1 594 15 000 h [Kč] Úspora oproti oby3 646 3 746 čejné žárovce [Kč] Poznámka: doba 15 000 h se při průměrném svícení 3 h za den rovná třinácti letům životnosti kompaktní zářivky. ZAŘÍZENÍ SLABOPROUDÉ ELEKTROTECHNIKY
Místa, potenciálně ohrožena vnějšími narušiteli,
Pro kvalitní a pohodlné využití a kontrolu všech
jsou vybavena duálními pohybovými čidly.
prostor jsou na ZUŠ instalována sdělovací a zabez-
Systém je ovládán z klávesnic u vchodů. Celá EZS
pečovací zařízení pro ochranu osob a majetku,
pracuje jako jediný podsystém. Všechna čidla jsou
audiovizuální technika,
"zastřežována" a " odstřežována" současně,
kamerový systém, roz-
vody PC, televizní rozvod atd.. Elektrická
požární
signalizace
oprávněnou osobou. (EPS)
slouží
Strukturovaná kabeláž slouží pro telefonní a da-
k protipožárnímu zabezpečení objektu. Ústředna
tovou komunikaci mezi stanicemi PC v celém ob-
bude umístěna v samostatném požárním úseku.
jektu. Rozvod vychází z datového rozvaděče
Ústředna je bezobslužná s vlastním napájecím
RACK, do kterého ústí též přívod telefonních linek,
zdrojem. Signalizace poplachu je prostřednictvím
a je propojen se střechou objektu pro případné
sirén a evakuačním rozhlasem v budově a zároveň
bezdrátové připojení INT.
bezdrátovým přenosem všech stavů systému EPS
Kamerový systém. V objektu jsou navrženy kame-
na pult centrální ochrany Hasičského záchranného
ry s IP výstupem. Vnější v provedení „antivandal“
sboru.
s vyhřívaným kytem, vnitřní s půlkulatým krytem.
Elektrická zabezpečovací signalizace (EZS) slou-
Záznam bude zaznamenáván na HDD rekordér.
ží k zabezpečení objektu. Bude propojena na pult
Vyhodnocení záznamu bude prováděno libovol-
centrální ochrany hlídací agentury, případně měst-
ným kancelářským PC s povolením vstupu.
ské policie (určí investor). Signál „ poplach“ bude
Televizní rozvod. Pro naprojektovaná místa bude
přenášen pomocí telefonního vodiče, GSM nebo
k dispozici TV zásuvka s možností příjmu lokálních
internetovým spojením dle dohody uživatele a
digitálních pozemních multiplexů.
bezpečnostních složek.
Audiovizuální technika. Zajišťuje promítací techniku a ozvučení víceúčelového, tanečního a koncertního sálu.
50
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.6 PROSTOROVÁ A STAVEBNÍ AKUSTIKA
DODAVATEL NA ZUŠ: SONING Praha a.s. Kontakt:
[email protected]
Prostorová akustika Kvalitní řešení prostorové akustiky v objektu ZUŠ je velmi důležité pro zajištění akustické pohody celého objektu. Návrh byl prováděn s ohledem na
Toto je důležité zejména pro zajištění homogenity
skutečnost, že nejen množství, ale také rozmís-
zvukového pole a vyrovnaných poslechových
tění akusticky pohltivých materiálů je velmi
podmínek v celém prostoru sálu a to jak pro poslu-
důležité pro dosažení kvalitního výsledku. Týká
chače, tak pro samotné interprety. Akustické
se to jednak akusticky náročných prostor (učebny,
úpravy v tanečním sále jsou koncipovány tak, aby
víceúčelový a koncertní sál), tak i prostorů s nižším
splnily nejen požadavky pro pohybové využití, ale
nárokem na akustiku (chodby, foyery). Pro akus-
také alternativní přednáškový provoz.
ticky náročné prostory je předepsána optimální
Foyery, které procházejí přes všechna podlaží
doba dozvuku s tolerančními mezeni v rozsahu 125
objektu, jsou řešeny s ohledem na odpovídající
Hz až 4 kHz.
snížení hladiny hluku a zajištění uspokojivé srozu-
Akustika v učebně individuální výuky je koncipo-
mitelnosti mluveného slova.
vána tak, aby doba dozvuku nebyla příliš krátká ani
Víceúčelovému sálu, který je největším prostorem
příliš dlouhá. V případě krátké doby dozvuku bude
celého objektu ZUŠ, byla věnována značná pozor-
zvuk hudebního nástroje neznělý a nepříjemně
nost. Volně zavěšené odrazivé segmenty akustic-
suchý, v opačném případě by byl zvuk rozmazaný a
kého baldachýnu mají zajistit optimální distribuci
nekonkrétní. Z tohoto obecně platného důvodu
zvuku z prostoru jeviště do zadních částí sálu. Zad-
mají frekvenční průběhy doby dozvuku stanovenu
ní stěna je z větší části tvořena absorpčním materi-
jak dolní, tak horní mez. Učebna bicích nástrojů je
álem v podobě perforovaného SDK. Na bočních
s ohledem na zkušenosti zatlumena více než
stěnách jsou nepravidelně umístěny vertikální
ostatní výukové prostory.
sloupce akustického obkladu Sonit. Jejich rozmís-
V koncertním sále se stěžejním využitím pro ko-
tění, rozměry a množství je laděno s ohledem na
morní hudbu je mimo doby dozvuku kladen důraz
lokální pohlcování resp. odraz zvuku od bočních
na rozptyl zvuku zajištěný pomocí difuzních
stěn, což je také nezanedbatelnou funkční složkou
struktur profilovaného SDK.
akustiky celého sálu.
51
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby Stavební akustika Nejen vhodně řešená prostorová akustika zajišťuje kvalitní akustickou pohodu celého prostoru ZUŠ, důležitou roli zde hraje i stavební akustika. Vzhledem k charakteru využití objektu je především nutné zajistění dostatečné vzduchové a kročejové neprůzvučnosti mezi jednotlivými akusticky náročnými prostory, mezi které se především řadí učebny, koncertní, víceúčelový a taneční sál. Prvotním parametrem návrhu je stanovení využití daného prostoru (typy hudebních nástrojů, počet hudebníků, apod.)
Na základě tohoto parametru byly stanoveny předpokládané ekvivalentní hladiny akustického tlaku v prostoru a byl stanoven požadavek na vzduchovou resp. kročejovou neprůzvučnost. Stanovení neprůzvučnosti vychází z technických norem, zkušeností v dané problematice a požadavků investora. Při řešení stavební akustiky je důležité i posouzení a návrh úprav dělících konstrukcí technologického zázemí objektu.
Za povšimnutí také stojí tvarování poprsníku balkónu, které eliminuje tvrdý zpožděný odraz zvuku zpět na podium.
52
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.7 AKUMULACE BUDOVY S pasivními domy často spojujeme potřebu velkých oken pro zachycení co největšího množství solární energie. Využití solární energie vyžaduje její akumulaci pro pozdější využití. Akumulace tepla umožňuje přenést energii v čase z období relativního přebytku do období relativního nedostatku (den-noc). Jinými slovy, ohřátá stěna může předat akumulované teplo chladnému vnitřnímu vzduchu, např. po intenzivním (vy)větrání nebo po přerušení dodávky tepla v případě, je-li vnitřní vzduch rychle ochlazován tepelnými úniky
V zásadě se využívají dva způsoby akumulace tepla:
Akumulace tepla do stavebních konstrukcí (Výhodné je, lze-li k akumulaci tepla využít materiál nosných i výplňových konstrukcí stavby (včetně podlah a stropů), z čehož profitují stavby s masivní obvodovou konstrukcí a s tepelnou izolací na vnějším povrchu - ETICS)
Akumulace tepla do akumulačních prvků (Ideální akumulátor má malý objem, nízkou cenu a malé ztráty energie - nejčastěji voda, nebo jiné kapalné nebo pevné látky). Při průchodu záření sklem a dopadu na předměty v interiéru dochází ke změně vlnové délky vyzařovaného záření z krátkovlnného na dlouhovlnné záření a toto záření pak již nemá schopnost prostupovat sklem a unikat do exteriéru. Tak dochází v interiéru k požadovanému zvyšování teploty.
skrze okna. Akumulace zajistí, že při poklesu venkovní teploty nedojde k citelnému ochlazení vnitřního povrchu stěny, aniž by stačila reagovat zvýšeným výkonem otopná soustava.
JAK AKUMULACE FUNGUJE? U stěn složených z těžké vrstvy (cihla, beton) a vrstvy z lehké izolace se teplotní spád soustřeďuje do izolace. Těžká vrstva s velkou tepelnou kapacitou, pokud je na vnitřní straně, je v celé tloušťce ohřátá na ustálenou vnitřní teplotu a maximálním způsobem přispívá ke stabilizaci vnitřní teploty. Zejména tím, že teplo špatně uniká přes tepelnou izolaci ven. Pro srovnání: je-li izolace umístěna na vnitřní straně, vnější těžká akumulační vrstva je v zimě studená, v létě až rozpálená a k požadované stabilizaci vnitřní teploty nepřispívá vůbec.
53
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Technika prostředí stavby
6.8 DOKONČOVÁNÍ STAVBY
Navrhnout a postavit pasivní dům není nic
K detailnímu zjištění úniku tepla se dále stále
jednoduchého. Na českém trhu je bohužel málo
častěji používá termovizní měření. Jedná se o
renomovaných dodavatelů s dostatečnými zkuše-
bezkontaktní způsob kontroly kvality stavebních
nostmi. Proto je důležité kontrolovat kvalitu domu
prací a odhalení vad stavebních konstrukcí a prvků.
již od návrhu.
Termovizní měření je vhodné provádět v brzkých ranních hodinách, kdy měření není zkreslováno
Hned první problém tkví v tom, že v ČR neexistuje obecně závazný postup výpočtu. Leckterý
vlivem slunečního záření akumulovaného do konstrukcí na jižní straně budovy.
dům tak sice splňuje kritérium nízké spotřeby, ale jen na papíře, díky kreativnímu výpočetnímu postupu. K ověření těsnosti oken i stavby je určen test vzduchotěsnosti blower - door test. Těsnost budovy se kontroluje tak, že se všechny otvory uzavřou a dům se „napumpuje“ pomocí ventilátoru osazeného obvykle ve vstupních dveřích. Podle toho, kolik vzduchu musí ventilátor dodat za určitého tlakového rozdílu, se zjistí těsnost. Požadav-1
kem pro pasivní domy je těsnost n50,N=0,6 h (výsledek testu na ZUŠ Holice byl 0,20!). Test je vhodné provádět dvakrát. Poprvé když je dokončena hrubá stavba a provedeny všechny parotěsné vrstvy. V této fázi je ještě relativně snadné najít a opravit netěsnosti. Druhý test se obvykle provádí po dokončení stavby, před předáním investorovi. Zde už by bylo na opravy pozdě. Těsnost domu nepřímo ukazuje i na kvalitu provedení celé stavby.
54
NEDOSAŽENÍ OČEKÁVANÉHO PASIVNÍHO STANDARDU? Pokud nebude dosaženo pasivního standardu, může se dům stát nekomfortní, nebo dokonce i nevytopitelný. Vzhledem k tomu, že nabídka pasivních domů je v dnešní době na našem trhu velmi "živelná", snadno může dojít k určitému zklamání a následně i k odporu proti pasivním domům. Největším problémem při stavbě zpravidla nebývá provedení detailů stavby, ale zvládnutí technologie utěsňování, která bývá velmi podceňována. Obecným zájmem stavebních firem je vzduchotěsnost neprovádět a hlavně neměřit (zajištění vzduchotěsnosti je pracné a „není vidět“). Pasivní dům není v podstatě nic jiného než dobře navržený a postavený klasický dům.
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7. CO MĚSTO ZÍSKALO PASIVNÍ STAVBOU
PASIVNÍ DŮM MÁ MNOHO VÝHOD:
Vyšší kvalitu vnitřního prostředí budovy;
Extrémně nízké náklady na vytápění, a tím snížení závislosti na stoupajících cenách energie;
Stálý přívod čerstvého vzduchu bez průvanu;
Žádné teplotní rozdíly v místnosti;
Příjemné teploty v zimě i v létě;
Vysoká kvalita stavby a díky tomu vyšší cena na trhu nemovitostí.
55
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7.1 EFEKTIVNĚJŠÍ VYUŽITÍ POZEMKŮ V CENTRU MĚSTA
2
Klasická stavba - zastavěná plocha 1 168 m .
VS.
2
Pasivní stavba - zastavěná plocha 591 m .
56
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7.2 PŘIBLIŽNĚ STEJNÝ CELKOVÝ OBJEM STAVBY
3
Klasická stavba - objem stavby 8 630 m .
VS.
3
Pasivní stavba - objem stavby 9 256 m .
57
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
7.3
PŘIBLIŽNĚ STEJNOU CELKOVOU PODLAHOVOU PLOCHU
2
Klasická stavba - podlahová plocha 1 994m .
VS.
2
Pasivní stavba - podlahová plocha 2 041m .
58
Co město získalo pasivní stavbou
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7.4 PROVOZNÍ PARAMETRY
Provozní parametry Typ stavby Energetická kategorie budovy Celková vypočtená roční dodávka energie (GJ) Podíl dodávané energie v % vytápění chlazení větrání teplá voda osvětlení
Klasická stavba C 721
Pasivní stavba A 295
77,8 2,1 4,5 12,9 2,6
21 7 15 4 53
Třída energetické náročnosti budovy: A - mimořádně úsporná; B - úsporná; C - vyhovující; D - nevyhovující; E - nehospodárná; F - velmi nehospodárná; G - mimořádně nehospodárná.
VS . Klasická stavba.
Pasivní stavba.
59
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7.5 STEJNÉ CELKOVÉ INVESTIČNÍ NÁKLADY STAVBY
JE PASIVNÍ DŮM DRAHÝ? Jak ukazují zkušenosti, pasivní dům nemusí být rozhodně dražší než klasický dům. Musíte sice pořídit více tepelné izolace, kvalitnější okna, větrací jednotku, ale na druhou stranu ušetříte za rozvody topení a radiátory. Vícenáklady by neměly přesáhnout 15-20 %. Tyto zvýšené investiční náklady jsou však velmi rychle kompenzovány velmi výraznou úsporou průběžných nákladů na provoz objektu. zdroj: http://www.pasivnidomy.cz/data/files/3568.pdf
Klasická stavba – 52 000 000Kč včetně DPH.
VS.
DOTACE NA PASIVNÍ DOMY? Stát někdy dotuje progresivní technologie s cílem podpořit jejich rozšíření. Dotace se týkají spíše diskutabilních zdrojů tepla než pasivních řešení omezujících spotřebu energie. Obecně by však neměl být žádný důvod dotovat vaše pasivní řešení, stejně jako vám stát nepřispívá na koupi automobilu s nižší spotřebou energie. Pasivní stavba – 52 000 000Kč včetně DPH.
60
DOC. ING. VLADIMÍR ŽĎÁRA, CSC.
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Co město získalo pasivní stavbou
7.6 POROVNÁNÍ NÁKLADŮ NA ENERGIE
Porovnání nákladů na energie
Typ stavby Energetická kategorie budovy Celková vypočtená roční dodávka energie (GJ) Cena za dodávku (1 GJ v Kč) Náklady za 1 rok Náklady za 30 let
Klasická stavba C 721 700 504.700,15.141.000,-
Pasivní stavba A 295 700 206.500,6.195.000,-
(30% navýšení ceny energií) Náklady za 50 let
19.7 mil. 25.235.000,-
8,1 mil. 10.325.000,-
(30% navýšení ceny energií) Náklady za 100 let
32.8 mil. 50.470.000,-
13,4 mil. 20.650.000,-
(30% navýšení ceny energií)
65.6 mil.
26.8 mil.
ENERGIE POD KONTROLOU… „
61
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Závěr a pohled do budoucnosti
8. POUŽITÉ PODKLADY A DOPORUČENÁ LITERATURA Fotodokumentace: ING. JAROMÍR FRIML (hlavní stavbyvedoucí) BC. FRANTIŠEK PÝCHA
Doporučená literatura a použité podklady:
Internetové zdroje:
[1]
http://www.pasivnidomy.cz/novinky/informacni-listy-o-pasivnich-domech-414
[2]
http://www.energetickyporadce.cz/cs/poradenske-centrum/tiskoviny-poradenstvi/razeni-dleabecedy/
[3]
http://www.tzb-info.cz/1587-kazda-stavba-zacina-zodpovidanim-dotazu
[4]
http://www.bwstavebniholding.cz/pasivni-budova-zus-holice.html
Knižní publikace:
[1]
MURTINGER, Karel. Úsporný rodinný dům. 1. vyd. Praha: Grada, 2013, 112 s. Profi. ISBN 978-80-247-
4559-6. [2]
MURTINGER, Karel. Co bychom měli vědět, než začneme stavět dům. 1. vyd. Ostrava: HEL, 2004, 54
s. ISBN 80-861-6725-9. [3]
HUDEC, Mojmír. Pasivní rodinný dům: proč a jak stavět. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 108 s. ISBN 978-
80-247-2555-0. [4]
Pasivní domy: principy, projekty, realizace, mýty. [Častolovice: Saint-Gobain Isover CZ, 2010, 170 s.
ISBN 978-80-254-8508-8. [5]
TINTĚRA, Ladislav. Úsporná domácnost: praktický rádce jak využívat energii efektivně. 1. vyd. Brno:
ERA, 2002, 66 s. ISBN 80-865-1716-0. [5]
CHYBÍK, Josef. Energeticky úsporná výstavba: praktický rádce jak využívat energii efektivně. Vyd. 1.
Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2012, 149 s. ISBN 978-80-7204-813-7. [6]
PREGIZER, Dieter. Zásady pro stavbu pasivního domu. 1. vyd. Praha: Grada, 2009, 126 s. Stavitel.
ISBN 978-80-247-2431-7. [7]
KULHÁNEK, František a kol.. Nízkoenergetické a pasivní domy: Návrh a realizace.
5.aktualizace. Praha: Verlag Dashöfer, 2010.ISSN 1803-6821. [8]
TYWONIAK, Jan. Nízkoenergetické domy: principy a příklady. 1. vyd. Praha: Grada, 2005, 193 s.
Stavitel. ISBN 80-247-1101-X.
62
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
Závěr a pohled do budoucnosti
9. ZÁVĚR A POHLED DO BUDOUCNOSTI Jak už to bývá, česká povaha nenechá žádnou věc bez kritického názoru, a tak se ve společnosti můžete setkat s tzv. „antimarketingem“ cíleným proti pasivním domům. Často vypovídá o neznalosti dané problematiky (nejčastější mylné představy jsou uvedeny v kapitole 4). Nejlepší odpovědí na všechny otázky je samotná zkušenost majitelů, doposud realizovaných pasivních domů. Uživatel v praxi náklady na provoz domu obvykle
OD ROKU 2020 JEN V PASIVNÍM STANDARDU! Evropská unie ukládá povinnost od roku 2020 realizovat výstavbu pouze v pasivním standardu, tedy téměř s nulovou spotřebou energie.Budova ZUŠ v Holicích je tak budovou, která předbíhá svou dobu. Je navržena a postavena podle principů, které budou závazné právě po roce 2020...
zanedbává a klade důraz hlavně na náklady pro pořízení stavby. Určitě pocítíte, když vaše auto bude jezdit v průměru na 100 km za 2l (hybridní
Dalším cílem by pak mohlo být vyvinout
automobil ≈ pasivní domy), 5l (≈ nízkoenergetické
z pasivních domů tzv. „nulové domy“ nebo dokon-
domy) nebo za 10l (≈ běžné domy).
ce „aktivní domy“, které vyrobí více energie, než stačí během roku spotřebovat. Nicméně vzhledem
Stejně tak jako automobilka, i zkušený projektant (pasivních domů) by měl rámcově garantovat „spotřebu“ domu, a tím v budoucnu šetřit vaše
k investiční ekonomické náročnosti těchto budov je jejich přenesení do běžné praxe spíše „hudba vzdálené budoucnosti“…
finance…
Komfort, cena stavby a energie na vytápění u různých typů domů. zdroj: http://www.krausarchitekti.cz/Clanky/Pasivni-uvod
63
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
NAPSALI O NÁS:
zdroj: http://www.dobrydum.cz/d/doc_file_667_7ce04779c151a88cdc144f9cf3812891___pdf/Dobry-Dum-Holicke-listy-clanek-ostavbe-ZUS.pdf
zdroj: http://www.pasivvnidomy.cz/nova-skola-v-pasivnim-standardu-se-stavi-v-holicich.html
64
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
zdroj: http://archiweb.cz/news.php?action=show&id=14512&type=1
65
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
zdroj: http://www.rozhlas.cz/zpravy/regiony/_zprava/holice-budou-mit-moderni-zakladni-umeleckou-skolu-pujde-o-pasivni-dum-1285672
66
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
KONTAKTY
67
[ZUŠ HOLICE V PASIVNÍM STANDARDU
KVALITA JE NAŠÍM PODPISEM:
Spokojení klienti jsou naší nejlepší referencí;
Vynikající hodnota za rozumné peníze;
Pouze značkové materiály;
Řemeslníci se zaměřují na kvalitu;
Díky našim zkušenostem se můžete spolehnout na vysoce kvalitní a spolehlivé stavební procesy.
68
foto: Petr Šmídek, 2014
zdroj: www.dobrydum.cz
ŠETRNÉ BUDOVY – pasivní standard Společnost BW Stavitelství realizuje stavby šetrných budov v pasivním standardu. Podle evropské směrnice 2010/31/EU se má výstavba v členských státech EU od roku 2018 realizovat pro vybrané budovy veřejné správy a od roku 2020 pro všechny budovy pouze v pasivním standardu. Referenční stavbou v tomto standardu realizovanou společností BW Stavitelství je Základní umělecká škola v Holicích.
BW – STAVEBNÍ HOLDING, a.s. VYSOKOMÝTSKÁ 718 534 01 HOLICE e-mail:
[email protected]