Zpět

Nízkoenergetický dům v architektuře

Článek se zamýšlí nad orientací objektu v prostoru, členěním technické infrastruktury, technického zařízení budov v architektuře a jejich úlohou při rekonstrukcích budov i při výstavbě nových objektů ve vztahu k nízkoenergetické výstavbě. Nová výstavba, rekonstrukce objektů jsou ovlivněny nejenom technickým pokrokem, ale i sociologickými vazbami společnosti. Do těchto složitých vztahů zasahuje taktéž ochrana přírody, ekologie. Nejedná se pouze o jednu technickou disciplínu, ale soubor na sobě závislých vztahů. Snahou tohoto článku je přiblížení této problematiky, ukázání souvislostí, se kterými musí investor, projektant i zhotovitel stavby počítat.

Publikováno: 29.07.2009
Rubrika:
Autor: (red)

PROBLEMATIKA
Architekt se musí vyrovnat s mezními podmínkami okolí budovy, s urbanistickými požadavky a architekturou budovy. Musí hledat taková řešení, která nepočítají s nadměrně vysokými náklady na technická zařízení. To platí v plné míře při projektování i výstavbě nových budov i při jejich rekonstrukci.

VZTAH MEZI STÁVAJÍCÍMI OBJEKTY A NOVĚ UVAŽOVANÝMI OBJEKTY
Je potřebné zachovávat kulturní dědictví předcházejících generací současné generaci a následným generacím. Není možné vše co bylo vybudováno rozbořit a stavět pouze nové s moderními prvky. Je nutné se zamyslet nad tím, že technické vztahy a architektura mezi současností a minulostí se kvalitativně posune. Naši potomci budou znovu s odstupem času hodnotit a co v současnosti je pokrokové bude v budoucnosti zastaralé. Je nutné provádět architektonické návrhy budov tak, aby svou hodnotu si zachovaly i přes staletí.

Při současném stavu bytového a nebytového fondu můžeme předpokládat nejenom asanace stávajících objektů, ale i obnovu stávajících objektů. Budovy mají nejenom fyzickou životnost, ale taktéž morální životnost. Morální životnost je o mnoho kratší. Budova je živoucí organismus, který v sobě ukrývá dispoziční vazby, provozní vazby, technologické vazby, ale i důsledně by se měla integrovat v prostoru pro něj určeném. S ohledem na členitost stávajícího stavebního fondu a možnosti realizovat novou výstavbu je nutné oběma formami výstavby se důsledně zabývat.

KONSTRUKČNÍ ZÁSADY PASIVNÍHO DOMU
Současné technologie umožňují postavit dům, který je komfortní, energeticky soběstačný. Roční měrná spotřeba tepla na vytápění domu má vyjít do 15 KWh/m3. Celková roční měrná spotřeba primární energie na krytí elektrické spotřeby domu má být maximálně 120 kWh/m3. Je důležité u nízkoenergetických domů důsledně uplatňovat sluneční kolektory,  fotovoltanické panely, popřípadě tepelná čerpadla. Tepelná čerpadla jsou finančně náročná. Z mého hlediska je lepší důsledně zhotovit projektovou dokumentaci s principy pro výstavbu nízkoenergetických objektů, provádět autorský dozor při realizaci stavby tak, aby všechny stavebně technické detaily, které jsou uplatněny při zpracování projektové dokumentace prováděcí firma beze zbytku zhotovila včetně kvality prováděného stavebního díla.

  • jižně orientované prosklení pro maximalizaci pasivních zisků
  • tepelná izolace neprůsvitných konstrukcí
  • eliminace tepelných mostů a vazeb
  • těsné konstrukce neumožňující infiltrace
  • větrací systém s rekuperací tepla z odpadního vzduchu
  • systém vytápění s regulací, který pružně reaguje na tepelné ztráty objektu
  • modernizace topné soustavy
  • modernizace klimatizace
  • využití obnovitelných zdrojů energie – solární, tepelná čerpadla, energie větru (vysoké pořïzovací náklady).


Obr. 1 Využítí sluneční energie

TYP NOSNÉ KONSTRUKCE
Vhodným výběrem zdiva můžeme dosáhnout jak energetických úspor, tak i vytvořit prostředí s vnitřním klimatem ideálním pro uživatele objektu. Pro dosažení nejlepšího tepelného komfortu lze volit mezi zdícími materiály dostupnými na trhu, např. keramické bloky (Porotherm atd.), hebel zdící materiál.

Při navrhování nízkoenergetických domů se stále častěji investoři přiklánějí k dřevostavbám. Jednou z výhod dřevostaveb je jejich konstrukční rychlost výstavby, která nepřesáhne v průměru ½ roku. Dřevostavba je nejvhodnější pro menší a střední architekturu. U dřevostaveb hraje roli kvalita a rychlost. Architekt musí už při investičním záměru investora bedlivě zvážit typ konstrukce objektu v návaznosti na prostředí, kde daná stavba bude situovaná, urbanistické hledisko, klimatické podmínky, energetické vstupy.

SPOLEČNÉ JMENOVATELE PRO NOVOSTAVBY A REKONSTRUKCE
Vlastnosti budov
Koncipovat budovu s mimořádně výhodným poměrem náklady/užitek
Koncept budovy se musí vyvíjet již v okamžiku urbanistického konceptu.
Technická zařízení budov mají zpravidla obslužné funkce na dosažení lepších vlastností budovy- mimo jiné k dosažení tepelné, hygienické a akustické pohody budovy, podpora vizuální pohody a zamezení syndromu nemocných budov. Doplňková funkce elektromagnetická kompatibilita, ekologičnost stavebních materiálů, struktury povrchů a barev.

  • Člověk a pohoda
  • Tepelná pohoda
  • Akustická pohoda
  • Vizuální pohoda
  • Elektromagnetická kompatibilita
  • Vliv barev

S technikou budov úzce souvisí termín „Inteligentní budova „Termín inteligentní budova se začal používat na přelomu 80. a 90. let v USA pro vyjádření vzájemného propojení systému, služeb a správy budovy, jehož cílem je splnění současných i budoucích požadavků, vlastníků a především uživatelů, zejména v oblasti uživatelského komfortu. Požadavky vlastníků: nižší výdaje za energie, nižší provozní náklady, nižší náklady na údržbu, atd.

Požadavky uživatelů:

  • flexibilita budovy při změnách využití
  • kvalita vnitřního prostředí
  • integrace inteligentních systémů do budov
  • vysoké snížení provozních nákladů
  • zvýšení užitné i tržní hodnoty budovy
  • zvýšení pohody vnitřního prostředí v budovách a následujícího zvýšení výkonnosti člověka
  • větší flexibilita budovy s ohledem na případné změny podmínek provozu
  • zvýšení transparentnosti složitých technických systémů budovy umožňující spolehlivý, bezporuchový chod snížení spotřeby energie v budově

Integrované plánování Architektura – technika – životní prostředí– podle [1]


 

Otopná zařízení– podle [1]

  • Potřeba tepelného příkonu
  • Typ vytápění – plynová, elektro, kombinovaná, tuhá paliva, solární, centrální zásobování teplem, kotelny se spalováním topného oleje a plynu, tepelná čerpadla.
  • Materiály – černé ocelové trouby, pozinkované ocelové trouby, měděné trouby
  • Podlahové vytápění

Zdravotně technická a požární zařízení – podle [1]
Průměrná spotřeba vody v současnosti činí:

  • V jednopokojovém bytě 80 m3/rok
  • V dvoupokojovém bytě 100 m3/rok
  • V třípokojovém bytě 120 m3/rok
  • V čtyřpokojovém bytě 160 m3/rok
  • V pětipokojovém bytě 200 m3/rok

Větrání a klimatizace– podle [1]

  • větrání okny
  • Dávky čerstvého vzduchu a intenzita výměny vzduchu je určovaná na základě výšky a objemu místnosti, důležitý je i způsob přísunu vzduchu.
  • Pro každou osobu je nutno přivést určité množství čerstvého vzduchu za jednu hodinu. Množství vzduchu záleží na účelu místnosti, např.: divadla , koncertní sály – 20m3/hod na osobu; restaurace – 40m3/hod na osobu; velkoprostorové kanceláře – 50m3/hod na osobu. Jednotlivé parametry byly převzaty z K.Daniel, technika budov , Jaga group v.o.s., 1/2003
  • klimatizační jednotky
  • zvlhčovače vzduchu

Chladící systémy
Chladící zařízení musí být schopno pokrýt součtový histogram všech spotřebičů. K výrobě chladu jsou v současnosti používány převážně chladící zařízení s elektrickým pohonem. Charakteristické je, že při přívodu elektr. energie je pomocí termodynamického oběhu odebíráno chlazené látce teplo. K výrobě chladící energie se nejčastěji používá kompresní proces chlazení. Jestliže chladící zařízení jsou používána na výrobu tepla, mluvíme o tepelných čerpadlech.

Silnoproudá zařízení
Důležité pro funkčnost objektu je výborná funkčnost elektroinstalace. S ohledem na skutečnost , že není možné bez využití el. energie prakticky provoz ZTI , je nutné této problematice věnovat velkou pozornost. Při nové výstavbě, či rekonstrukci objektů je zapotřebí provést rozbor množství spotřeby elektrické energie, ověřit kapacitu el. přípojky. Je nutné neopomenou při výpočtu spotřeby el. energie koeficient současnosti.

Světelná technika
Světlo je důležitý činitel, neboť člověk vnímá své okolí především vizuálně. Vzájemným působením světla, materiálů a prostoru člověk vnímá okolí architekturu. Dojmy které člověk vnímá pomocí zraku činí cca 80 % informací. Při projektování je důležité nadimenzovat osvětlení jednotlivých místností dle charakteru a využití místnosti.

Dopravní zařízení
Dopravní zařízení a výtahy jsou nezbytné technické zařízení k dobré funkčnosti objektů. Dopravní výkon je maximální přepravní výkon který lze dosáhnout v rámci pětiminutového intervalu. Osobní výtahy by se měly nacházet v dopravním centru budovy.

FOTOGRAFIE


Obr.2 Dům Solar – Diamant ve Wettringenu. Prosklená jižní fasáda a sluneční kolektory na střeše


Obr.3 Arabský institut, Paříž – pohled na venkovní fasádu [4]


Obr.4 Arabský institut, Paříž –detail na venkovní fasádu [4]

Jednotlivé stínící prvky jsou sestaveny na základě funkčnosti optické clony fotoaparátu. Podle intenzity venkovního osvětlení jednotlivé optické clony se uzavírají, otevírají. Při pohledu na venkovní fasádu optické clony působí velice plasticky.


Obr.5 Centre Pompidou – pohled na venkovní fasádu [4]


Obr.6 Centre Pompidou – pohled na vstupní halu [4]

ZÁVĚR
Již při konceptu návrhu nového, či rekonstruovaného objektu je nutné, aby architekt bral v úvahu složité vztahy mezi architekturou, technickým zázemím a konstrukčním řešením budovy. Architektura, konstrukce budov i technická zařízení budov spolu úzce souvisejí a v současné době tvoří spolu jeden neoddělitelný celek. Příklad začlenění technických zařízení v architektonickém výrazu stávajícího objektu je patrný na obrázcích č.3 a č.4 objektu „Arabský institut“ Paříž, Francie. č.5 a č.6 objektu „Centre Pompidou“ Paříž, Francie. Z daného příkladu je patrné, že inženýrské sítě a nosná konstrukce objektu nemusí a není na překážku architektonickému výrazu objektu, ale může a udělí objektu novou dimenzi.

Náročnější je součinnost architektonického výrazu budovy, nosné konstrukce a modernizace inženýrských sítí při provádění rekonstrukcí objektů. Rekonstrukce by neměla ovlivnit charakter architektonického výrazu rekonstruovaného objektu, který měl v úmyslu architekt, který objekt navrhoval.

Literatura
[1] Daniel K., Technika budov -Jaga group v.o.s., 1/2003
[2] Hrabec J., Ateliér rekonstrukcí památek –intranet, fakulta architektury v Brně
[3] Schubert O., Inteligentní budovy, interakce architektury a technických systémů inteligentních budov, FA ČVUT 2004
[4] Adámek J, vlastní archív

Děkuji za odborné vedení:
Doc.Ing.Antonínu Pokornému CSc, / vedoucí – Ústav stavitelství II/FA

Recenzoval: Doc. Ing. Bohuslav Pivoda, CSc, Hlávkova 8, 602 00 Brno, mob:731 468 917, bohus.pivoda@volny.cz. Recenzi si můžete přečíct ZDE.

Tento článek byl publikován také na JUNIORSTAVU 2009.