Na návštěvě nízkoenergetických a pasivních staveb v sousedním Sasku
V rámci exkurze pořádané Centrem pasivního domu jsme měli možnost navštívit tři stavby v sousedním Sasku. Jedná se o dvě sanace bytových domů a o jednu novostavbu mateřské školy. Provázeli nás vždy architekt a investor. Ke každému navštívenému místu nabízíme popis stavebních úprav a technických zařízení včetně vybraných parametrů budov. S laskavým svolením vydavatelů přinášíme také další informace převzaté z německých zdrojů (www.saena.de a www.reiter-rentzsch.de).
Bytový dům Chemnitz
Zdroj
| Základní popis objektu: | |
|---|---|
| Druh objektu: | Bytový dům |
| Druh stavby: | Sanace |
| Umístění: | Chemnitz |
| Typ konstrukce: | Masivní, zděná |
| Potřeba tepla na vytápění: | 25 kWh/m2a |
| Rok výstavby: | 1911 |
| Rok sanace: | 2006 |
| Počet podlaží: | 3 |
| Sklep: | Leží vně tepelné obálky budovy |
| Užitná plocha: | 430.00 m2 |
| Počet obyvatel: | 17 |
| Výše dotace*: | 38476.00 € |
* Innovations- und Praxisverbund Passivhaus (Inovační spolek pasivní domy).
Tento projekt byl podpořen z prostředků Evropských fondů pro regionální rozvoj a z prostředků spolkové země Sasko.
Koncepce budovy
Na objektu bytového domu z roku 1911 ve městě Chemnitz-Reichenbrand byla v rámci modelového projektu Nízkoenergetická úprava stávajícího objektu provedena sanace a vznikl moderní obytný prostor s inovativními technickými standardy. V rámci sanace byla rozsáhlými opatřeními (zateplení obálky budovy, technické vybavení budovy, stavební fyzika) snížena spotřeba energie na jednu desetinu původní hodnoty (tj. sanace o faktoru 10).
 |
 |
Energetická optimalizace obvodové stěny byla realizována kontaktním zateplovacím systémem o tloušťce 20 cm. Stávající strop suterénu byl zateplen 15 cm polystyrenu. Střecha byla zateplena 14 cm izolace mezi krokvemi a 10 cm nad krokvemi. V oblasti strmé mansardy se před sanací nacházela pouze 12cm obvodová stěna. Pro vyplnění výrazné dutiny tl. 20-80 cm v místě mansardy byla použita foukaná izolace na bázi celulózy. Ta "sedí" přímo na kontaktním zateplovacím systému fasády a zajišťuje tak plynulý přechod ze zateplení střechy na zateplení fasády. Tímto opatřením byla výrazně omezena tepelná vazba v tomto místě.
 |
 |
Původní vytápění na uhlí bylo nahrazeno tepelným čerpadlem země-voda, které pokrývá potřebu tepla na vytápění. Potřeba teplé vody je z velké části pokryta termickými solárními kolektory.
Energetické parametry podle PHPP (Passivhausprojektierungspaket - Plánovací nástroj pro výpočet energetické bilance u pasivních domů)
| Základní údaje pro výpočet: | |
|---|---|
| Obestavěný objem | 1681 m3 |
| Vytápěná podlahová plocha (dle PHPP) | 446 m2 |
| Vzduchotěsnost budovy (hodnota n50) - naměřená hodnota | 0.49 h-1 |
| Výsledky: | |
|---|---|
| Měrná potřeba tepla na vytápění | 25 kWh/m2a |
| Topná zátěž | 11.00 W/m2 |
| Chladící zátěž | 0.00 W/m2 |
| Četnost nadměrných teplot ( 25°C) | 0 % |
| Potřeba konečné energie dodané do budovy | |
| Elektrická energie | 0.00 kWh/m2a |
| Uživatelská el. energie (domácí přístroje) | 24.50 kWh/m2a |
| Pomocná el. energie | 3.40 kWh/m2a |
| Noční proud | 0.00 kWh/m2a |
| Plyn | 0.00 kWh/m2a |
| Dálkové vytápění | 0.00 kWh/m2a |
| Dřevo | 0.00 kWh/m2a |
| Pelety | 0.00 kWh/m2a |
| Primární energie | 101.50 kWh/m2a |
| Celkové emise CO2 ekvivalentní | 25.60 kg/m2a |
| (na vytápění, přípravu teplé vody, pomocnou a uživatelskou elektrickou energii) | |
Energetické parametry podle EnEV (Energieeinsparverordnung - německé Nařízení o úspoře energií)
| Vztažná podlahová plocha | 538 m2 |
| Měrná potřeba tepla na vytápění před sanací | 391.57 kWh/m2a |
| Měrná potřeba tepla na vytápění po sanaci | 32.90 kWh/m2a |
| Snížení měrné potřeby tepla na vytápění (%) | 358.67 kWh/m2a (91.6%) |
| Snížení celkových emisí CO2 ekvivalentní | 178.69 t/a |
Spotřeby za rok (naměřené hodnoty)
| Spotřeba: | Spotřeba celkem (kWh/a)/ na m2 (kWh/m2a) |
|---|---|
| El. energie pro tepelné čerpadlo | 4354 || 9.8 |
| Pomocná elektřina | 1856 || 4.2 |
| Roční potřeba tepla na vytápění | 12902 || 29 |
Technická zařízení
- Větrání - Zvláštností řízeného bytového větrání se zpětným získáváním tepla je u této budovy zemní výměník tepla. Zde se teplo ze země přenáší přes tepelný výměník na čerstvý vzduch. Plošný zemní kolektor s nemrznoucí teplonosnou látkou má délku 200 m.
- Vytápění - Vytápění budovy zajišťuje tepelné čerpadlo země-voda o výkonu 11,2 kW. Zdrojem je geotermie, kde je zemní teplo přenášeno do hloubkových sond uložených v 250 metrů hlubokých vrtech. Pro zajištění efektivního provozu tepelného čerpadla bylo pro sdílení tepla v interiéru zvoleno nízkoteplotní podlahové vytápění.
- Solární zařízení - Ploché kolektory o celkové ploše 15 m2 upevněné na střeše slouží k přípravě teplé vody a zároveň se užívají podpůrně pro vytápění. Multifunkční stratifikační zásobník o objemu 1000 l se systémem průtoku pitné vody funguje jako vyrovnávací zásobník. Může být elektricky dohříván.
- Příprava teplé vody - Příprava teplé vody probíhá přímo přes okruh čerstvé vody zásobníku. Roční potřeba teplé vody se pokryje podle výpočtů až z 56 % termickými solárními kolektory.
- Ostatní zařízení - Kromě výše uvedených zařízení bylo umožněno využívání dešťové vody díky nádrži o objemu 20 m3. Tato voda se využívá k zásobování 8 toalet a 4 praček.
Obálka budovy v detailu 1
Okna: Plastová okna s izolačním trojsklem
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U okna | ca. 3,5 | W/m2K |
|---|---|---|---|
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U skla | 0,60 | W/m2K |
| Součinitel prostupu tepla U rámu | 0,74 | W/m2K | |
| Součinitel prostupu tepla U celkový | 0,80 | W/m2K | |
| Propustnost slunečního záření g | 0,53 | - |
Obvodová stěna (kromě mansardy v nejvyšším podlaží): stávající obvodová stěna s kontaktním zateplovacím systémem
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U | 1,46 | W/m2K |
| Po sanaci | Součinitel prostupu tepla U | 0,157 | W/m2K |
| Skladba | Stávající obvodová stěna KZS, d = 200 mm (λ = 0,035 W/mK) |
Obvodová stěna v nejvyšším podlaží (mansarda): stávající obvodová stěna s celulózou
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U | 1,92 | W/m2K |
| Po sanaci | Součinitel prostupu tepla U | 0,161 | W/m2K |
| Skladba | Stávající obvodová stěna Foukaná celulózová izolace 200-800 mm |
Suterénní stěna: stávající suterénní stěna s perimetrickou izolací až k patě stěny
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U | 1,19 | W/m2K |
| Po sanaci | Součinitel prostupu tepla U | 0,235 | W/m2K |
| Skladba | Stávající suterénní stěna Tepelná izolace, d =120 mm, λ = 0,035 W/(mK) |
Strop suterénu: masivní s izolačními deskami z pěnového polystyrenu
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U | 1,78 | W/m2K |
| Po sanaci | Součinitel prostupu tepla U | 0,216 | W/m2K |
| Skladba | Stávající strop suterénu 3x50mm PS, λ = 0,035 W/(mK) |
Šikmá střecha: Tepelná izolace mezi krokvemi a nad krokvemi
| Součinitel prostupu tepla U | 0,136 | W/m2K | |
| Skladba | 140 | mm | Minerální vlákna mezi krokvemi, λ = 0,035 W/(mK) |
| 100 | mm | Tepelná izolace nad krokvemi, λ = 0,028 W/(mK) |
Mansardová střecha
| Před sanací | Součinitel prostupu tepla U | 0,86 | W/m2K |
| Po sanaci | Součinitel prostupu tepla U | 0,110 | W/m2K |
| Skladba | Tepelná izolace, λ = 0,040 W/(mK) / dřevo, d = 350 mm | ||
Bytový dům Pobershau
Zdroj
| Základní popis objektu: | |
|---|---|
| Druh objektu: | Bytový dům |
| Druh stavby: | Sanace památkově chráněného objektu |
| Umístění: | Pobershau |
| Typ konstrukce: | Masivní, zděná |
| Potřeba tepla na vytápění: | 32 kWh/m2a |
| Rok výstavby: | 1882 |
| Rok sanace: | 2007/08 |
| Počet podlaží: | 2 |
| Sklep: | Leží vně tepelné obálky budovy |
| Užitná plocha: | 254.00 m2 |
| Počet obyvatel: | 8 |
| Výše dotace*: | 27269.00 € |
* Innovations- und Praxisverbund Passivhaus (Inovační spolek pasivní domy).
Tento projekt byl podpořen z prostředků Evropských fondů pro regionální rozvoj a z prostředků spolkové země Sasko.
Koncepce budovy
Bytový dům Weiße Villa (Bílá vila) v Pobershau byl postaven v roce 1882 ve stylu novorenesance. Avšak od roku 1990 zůstaly čtyři bytové jednotky, které se v objektu nacházely, prázdné. Kvůli zanedbané údržbě po více než jedno desetiletí došlo k výraznému provlhnutí a z toho vyplývajícím poruchám v místě obvodových stěn. V souvislosti se stavebním zabezpečením budovy se majitel rozhodl provést celkovou energetickou sanaci.
Cílem projektu byla sanace zlepšující energetickou náročnost budovy faktorem 10, tedy snižující energetickou náročnost na jednu desetinu oproti původnímu stavu. Vzhledem k tomu, že objekt je památkově chráněn, nebylo možné použít vnější zateplení. Byla zvolena konstrukce typu "dům v domě", kdy se vybuduje nosný vnitřní plášť a prostor vytvořený mezi stávající vnější a novou vnitřní stěnou je vyplněn tepelně izolačním materiálem. Oddělení tepelně izolovaného jádra budovy od historické fasády je realizováno až k podkroví bez tepelných mostů.
Pro vnitřní plášť bylo zvoleno 17,5 cm tlusté zdivo z keramzitu. Vnitřní stěna kopíruje obrys vnější obvodové stěny, takže byly zachovány i historické niky ve zdi. Zateplená obálka budovy se omezuje na vytápěný objem. Schodišťový prostor, podkroví a sklep leží tedy mimo zateplenou část. Podle slov stavebníka se tyto prostory osvědčily jako efektivní "tepelný nárazník", resp. zásobník pasivních tepelných zisků.
Dřevěná okna jsou vybavena izolačním dvojsklem. Jsou umístěna ve vrstvě tepelné izolace mezi vnitřním a vnějším pláštěm. Poněvadž nebylo možné měnit vnější vzhled, zůstala ve vnějším plášti zachována původní okna s jednoduchým zasklením. Pro takto vytvořené "skříňové okno", které vzniklo uvedeným způsobem zabudování, byl určen součinitel prostupu tepla U měřením. Na základě výsledků měření byla stanovena hodnota součinitele prostupu tepla pro zasklení Ug = 0,56 W/(m2.K). Důvod pro velmi dobrou hodnotu U lze najít zajisté v překrytí okenního rámu tepelnou izolací a ve vyplnění meziprostoru "skříňového" okna izolací.
Odlišnosti ve vnějším vzhledu tvoří střešní krytina z titanzinku, vikýř na zadní straně objektu stejně jako prosklená část střechy, která má sloužit jako pasivní kolektor tepla.
Energetické parametry podle PHPP (Passivhausprojektierungspaket - Plánovací nástroj pro výpočet energetické bilance u pasivních domů)
| Základní údaje pro výpočet: | |
|---|---|
| Obestavěný objem | 1342 m3 |
| Vytápěná podlahová plocha (dle PHPP) | 254 m2 |
| Vzduchotěsnost budovy (hodnota n50) - naměřená hodnota | 0.53 h-1 |
| Výsledky: | |
|---|---|
| Měrná potřeba tepla na vytápění | 32 kWh/m2a |
| Topná zátěž | 23.60 W/m2 |
| Chladící zátěž | 0.00 W/m2 |
| Četnost nadměrných teplot (> 25°C) | 39 % |
| Potřeba konečné energie dodané do budovy | |
| Elektrická energie | 0.00 kWh/m2a |
| Uživatelská el. energie (domácí přístroje) | 26.40 kWh/m2a |
| Pomocná el. energie | 5.50 kWh/m2a |
| Noční proud | 0.00 kWh/m2a |
| Plyn | 0.00 kWh/m2a |
| Dálkové vytápění | 0.00 kWh/m2a |
| Dřevo | 0.00 kWh/m2a |
| Pelety | 0.00 kWh/m2a |
| Primární energie | 139.00 kWh/m2a |
| Celkové emise CO2 ekvivalentní | 35.10 kg/m2a |
| (na vytápění, přípravu teplé vody, pomocnou a uživatelskou elektrickou energii) | |
Energetické parametry podle EnEV (Energieeinsparverordnung - německé Nařízení o úspoře energií)
| Vztažná podlahová plocha | 429 m2 |
| Měrná potřeba tepla na vytápění před sanací | 316.30 kWh/m2a |
| Měrná potřeba tepla na vytápění po sanaci | 7.30 kWh/m2a |
| Snížení měrné potřeby tepla na vytápění (%) | 309 kWh/m2a (97.69%) |
| Snížení celkových emisí CO2 ekvivalentní | 22.86 t/a |
Technická zařízení
- Větrání - Každá ze dvou bytových jednotek nacházejících se v objektu má svoje řízené bytové větrání s rekuperací. Tím je zajištěna jistá uživatelská individualita. Zařízení pracují s účinností rekuperace 82 % a jsou obvykle provozována s násobností výměny vzduchu 0,6h-1. Zařízení však používají společné potrubí pro přívod a odtah vzduchu. Čerstvý vzduch je nasáván přes zemní výměník a tím předehříván nebo v létě předchlazován. Pro odtah vzduchu je využíván komínový průduch, který již neslouží svému původnímu účelu.
- Vytápění - Tepelné čerpadlo voda-voda o výkonu 15 kW slouží k pokrytí zbývající potřeby tepla. Tepelné čerpadlo je v provedení s odběrem teplého plynu, tzn. že cca 15 % chladícího média, které má teplotu až k 60 °C, je odnímáno v předřazeném tepelném výměníku. Toho se využívá k naplnění vyrovnávacího zásobníku a tím k přípravě teplé vody. Tepelná energie na nižší teplotní úrovni odebraná na hlavním výměníku tepla se použije přímo jako topná voda do přívodního potrubí. Sdílení tepla v interiéru probíhá přes nízkoteplotní podlahové vytápění.
- Solární zařízení - K využití sluneční energie byly instalovány vakuové kolektory technologie Heat Pipe o ploše 21,84 m?. 6 kolektorových polí je v provedení Low-Flow-System a jsou zapojena podle Tichelmanna. Velká výhoda vakuových trubicových kolektorů spočívá určitě ve vyšší výtěžnosti při difúzním záření. Vyrovnávací stratifikační zásobník o objemu 1300 l slouží jako zásobník tepla. Solární záření pokryje 50 % energie na přípravu teplé vody a 10 % energie na vytápění budovy.
- Příprava teplé vody - Teplá voda se získává externím výměníkem tepla přes vyrovnávací zásobník. Ten se "nabíjí" přes tepelné čerpadlo a přes vakuové kolektory. Přitom vakuovými kolektory může být pokryto cca 50 % roční potřeby teplé vody.
Obálka budovy v detailu 2
Okna 3: Dřevěná okna, rám z masivu 110 mm, izolační dvojsklo s kryptonovou výplní, osazeno v rovině tepelné izolace. Stávající okna vnějšího pláště zůstávají zachována. Stanovení součinitele prostupu tepla probíhalo v průběhu hodnocení.
| Součinitel prostupu tepla U skla | 1,00 | W/m2K |
| Propustnost slunečního záření g | 0,55 | - |
| Součinitel prostupu tepla U (měřeno) | 0,77 | W/m2K |
Obvodová stěna 1.NP4: Vnitřní plášť z keramzitu, meziprostor izolován recyklovaným XPS.
| Součinitel prostupu tepla U | 0,191 | W/m2K | |
| Skladba | 20 | mm | Cementová omítka |
| 175 | mm | Zdivo z keramzitu - Liapor | |
| 120 | mm | Izolační násyp - granulát z XPS (λ = 0,035 W/mK) |
|
| 510 | mm | Cihelné zdivo | |
| 25 | mm | Vápenná omítka | |
| Celková tloušťka | 850 | mm |
Obvodová stěna - vyšší NP: Vnitřní plášť z keramzitu, meziprostor izolován recyklovaným XPS.
| Součinitel prostupu tepla U | 0,114 | W/m2K | |
| Skladba | 20 | mm | Cementová omítka |
| 175 | mm | Zdivo z keramzitu - Liapor | |
| 250 | mm | Izolační násyp - granulát z XPS, (λ = 0,035 W/mK) |
|
| 380 | mm | Cihelné zdivo | |
| 25 | mm | Vápenná omítka | |
| Celková tloušťka | 850 | mm |
Strop suterénu: Cihelné klenby
| Součinitel prostupu tepla U | 0,095 | W/m2K | |
| Skladba | 10 | mm | Nášlapná vrstva |
| 20 | mm | Dřevotřísková deska | |
| 40 | mm | Suchá roznášecí vrstva s podlahovým vytápěním | |
| 0,2 | mm | Separační fólie s vrstvou hliníku | |
| 10 | mm | Podkladní deska (λ = 0,040 W/mK) | |
| 30 | mm | Vakuová izolace (λ = 0,005 W/mK) | |
| 10 | mm | Podkladní deska (λ = 0,040 W/mK) | |
| 35 | mm | Vyrovnávací násyp pojený na cementové bázi | |
| 260 | mm | Izolační násyp (λ = 0,080 W/mK) / cihelná žebra | |
| 120 | mm | Cihelná klenba | |
| 10 | mm | Vápenná omítka | |
| Celková tloušťka | 545,2 | mm |
Nejvyšší strop 5: Dřevo s celulózou
| Součinitel prostupu tepla U | 0,205 | W/m2K | |
| Skladba | 28 | mm | Palubková podlaha |
| 12 | mm | Vyrovnávací vrstva (λ = 0,040 W/mK) | |
| 255 | mm | Celulóza (λ = 0,040 W/mK) / stropní trámy | |
| 24 | mm | Úsporné bednění | |
| 21 | mm | Rákosová / vápenná omítka | |
| 60 | mm | Částečně minerální vlákna (λ = 0,035 W/mK)** | |
| Celková tloušťka | 340 | mm |
Schodiště 1.NP: Zdivo z plných cihel s celulózou
| Součinitel prostupu tepla U | 0,279 | W/m2K | |
| Skladba | 20 | mm | Vápenná omítka |
| 25 | mm | Lehká konstrukce z dřevěné vlny | |
| 40 | mm | Celulóza (λ = 0,040 W/mK) / laťování | |
| 80 | mm | Celulóza (λ = 0,040 W/mK) / laťování | |
| 20 | mm | Vápenná omítka | |
| 250 | mm | Cihelné zdivo | |
| 20 | mm | Vápenná omítka | |
| Celková tloušťka | 455 | mm |
Schodiště - vyšší NP: Zdivo z plných cihel s izolačními deskami
| Součinitel prostupu tepla U | 0,228 | W/m2K | |
| Skladba | 20 | mm | Sádrokarton |
| 80 | mm | Desky z PUR-pěny (λ = 0,021 W/mK) | |
| 5 | mm | Malta | |
| 250 | mm | Cihelné zdivo | |
| 15 | mm | Vápenná omítka | |
| Celková tloušťka | 370 | mm |
Pasivní mateřská škola v Heidenau
Novostavba mateřské školy v městském parku v Heidenau
Architekti: Reiter a Rentzsch
Moritzburger Weg 67, 01109 Dresden
Tel. (+49) 351 / 88505-0, E-Mail: architekt@reiter-rentzsch.de
Idea
Na pozemku v ulici Diesterwegstraße v saském městě Heidenau se až do roku 1995 nacházela mateřská škola. Poté, co byla budova kvůli špatnému technickému stavu stržena, vznikl na tomto místě městský park s dětským hřištěm. Děti byly dočasně umístěny v prostorách sousedního gymnázia.
 |
 |
V roce 2007 rozhodlo město Heidenau o výstavbě nové školky pro 72 dětí na severním okraji parku, kde se do té doby nacházelo vyvýšené místo. Tento kopeček posloužil nakonec jako inspirace pro architektonický návrh: kopeček neměl zmizet, naopak nově budovaná stavba měla být do něj začleněna. Půdorys opisuje točitou křivku. Střecha je zvlněná, působí jakoby vyrůstala přímo ze země. Objekt byl uveden do provozu v září 2008.
 |
 |
Geneze půdorysu
Mateřská škola leží přímo na ulici Diesterwegstraße a otevírá se směrem na jih. Je navržena celá jako jednopodlažní a bezbariérová, také s ohledem na nároky požární ochrany, a aby bylo zajištěno přímé propojení do exteriéru. Vlnitým stoupáním střechy vzniká přirozeně nejvyšší bod, který vyznačuje vstup. Protilehlá, plochá strana je pochozí a je dětem k dispozici jako hrací plocha.
 |
 |
Vstupem se lze dostat přes foyer do víceúčelové místnosti, význam vstupu podtrhuje exponovaná poloha v čele objektu. Tento prostor sloužící pro sport, tanec a divadlo je vysoký až 5,60 m a je značně prosklen. Tím je umožněn volný výhled do parku. Půdorysné uspořádání umožňuje neobvyklé doplňkové využití. Multifunkční místnost společně s foyer, zádveřím, komorou, WC a kuchyňkou vytvářejí samostatnou oddělenou jednotku, která je kromě provozu školky také k dispozici obyvatelům z okolí pro různé akce.
Stejně jako víceúčelová místnost i prostory pro jednotlivé skupiny dětí jsou orientovány na jih. Jsou také výrazně proskleny a každá z nich má velké vnější dveře na přilehlou terasu. Místnosti vycházejí vždy ze stejného základního modulu, který je tvořen hernou s přilehlým hygienickým zařízením výškově uzpůsobeným pro děti. Nad umývárnou je umístěna galerie, která slouží jako druhá výšková úroveň herního prostoru pro děti.
Technické a jiné vedlejší místnosti jsou umístěny na severní straně budovy. Vnitřní využití se odráží na vnějším vzhledu fasád. Severní pohled s vedlejšími a technickými prostory skrytými za fasádou působí spíše uzavřeně, jedná se o masivní fasádu s otvory. Naproti tomu jižní fasáda působí díky velkým proskleným plochám velice otevřeně a transparentně. K ochraně proti slunci se používají posuvné dřevěné panely.
Konstrukce stavby
Mateřská škola je postavena jako ekologický pasivní dům. Zásadně byly požívány pouze materiály doporučené německým ministerstvem životního prostředí. K některým kompromisům, které byly nevyhnutelné, docházelo vždy se souhlasem stavebníka. Stěny, střecha a podlaha jsou velmi kvalitně tepelně izolovány (hodnota součinitele prostupu tepla U = 0,11 W.m-2.K-1).
Obvodové stěny jsou vyzděny z vysoce tepelně izolačních cihel s výplní z perlitu. Na nich je vytvořena difúzně otevřená skladba z tepelné izolace z minerálních vláken a z provětrávané lazurované fasády z modřínového dřeva. Tato skladba je vhodná pro pasivní domy a dosahuje hodnotu součinitele prostupu tepla U = 0,11 W.m-2.K-1. Všechna dřevěná okna a skleněná fasáda ze sloupků a příčníků jsou provedeny z izolačních trojskel vhodných pro pasivní domy.
Střecha je řešena jako zvlněná plochá střecha se spádem 3 % směrem na sever s dřevěnou nosnou konstrukcí, s celulózovou tepelnou izolací mezi nosnými prvky a navrchu se skladbou zelené střechy. Extenzivní střešní zeleň zadrží cca 50 % dešťové vody na střeše a přispívá tím k výraznému zlepšení mikroklimatu na pozemku. Konopí jako materiál pro akustickou izolaci a len, resp. kokosová vlákna k uzavření spár završují celkový ekologický koncept.
Energetická koncepce / Technická zařízení
Energetická kvalita objektu odpovídá standardu pasivního domu, objekt má velmi nízkou potřebu tepla na vytápění 15 kWh/m2. Potřebné teplo (výkon k pokrytí tepelných ztrát zde činí běžně 7 kW, k vytopení po přerušení provozu 23 kW) je dodáváno dálkovým vytápěním.
Jako doplněk k přirozenému větrání okny byla vestavěna větrací jednotka s rekuperací. Ta v chladných zimních dnech obstarává přívod čerstvého vzduchu, přičemž čerstvý vzduch je nasáván pod severním přesahem střechy. Přes tepelný výměník s účinností 90 % je čerstvý vzduch ohříván odpadním vzduchem a distribuován rozvody zakrytými stropním podhledem. Energie tak zůstává v domě a vzduch je stále čerstvý. Proud přiváděného a tím pádem i odváděného vzduchu v hlavních pobytových místnostech (multifunkční místnost, foyer, třídy) je variabilní a regulovatelný. Regulace probíhá v závislosti na koncentraci CO2 v místnostech, resp. na vnitřní teplotě podle povolené maximální a minimální hodnoty. Vzduchotechnická jednotka disponuje několika stupni: od základního režimu větrání s průtokem 510 m3/h po maximální režim větrání s průtokem 1270 m3/h.
Teplota přiváděného vzduchu činí v případě vytápění 45 °C, minimálně však 17 °C. Vytopení budovy po přerušení provozu nebo vypnutí vzduchotechniky trvá dvě až tři hodiny a je proto před zahájením provozu školky automaticky spouštěno. Současně dojde k "propláchnutí" budovy čerstvým vzduchem. Při letním provozu, tj. při venkovní teplotě nad 18 °C, je ventilátor na přívodu odstaven mimo provoz, odtahový ventilátor běží v základním režimu a zajišťuje odvětrání hygienických zařízení a kuchyně. Technické zařízení pro větrání a vytápění je umístěno u severní fasády nad vedlejšími prostory a je viditelné z chodby.
Způsob sdílení tepla v místnosti je uzpůsoben příslušným požadavkům. V třídách (hernách) se nachází stěnové vytápění, v zázemí personálu a vedlejších místnostech jsou plochá otopná tělesa a ve víceúčelové místnosti soklové konvektory. Všechny systémy jsou nízkoteplotní a v každé místnosti regulovatelné termostatem.
Termické solární zařízení pokrývá 70 % potřeby teplé vody. Hlavními komponenty zařízení jsou střešní ploché kolektory (12 m2) a vyrovnávací zásobník (750 l). Ekologickým způsobem výstavby a technickým vybavením pasivního domu vytváří mateřská škola vysokou kvalitu života pro děti i pro ochranu životního prostředí.
Co říci závěrem
Popsané rekonstrukce bytových domů a novostavba mateřské školy ukazují vhodné způsoby přístupu k budovám z hlediska energetického. Z příkladů je patrné, jakými konstrukčními a technickými opatřeními lze dosáhnout pasivního či téměř pasivního standardu nejen u novostaveb, ale i u rekonstrukcí. Tři popsané stavby jsou malou ukázkou toho, že v podstatě u jakéhokoliv druhu stavby lze najít vhodná opatření vedoucí k dosažení značných energetických úspor.
Upraveno na doporučení recenzenta:
Článek shledávám jako velmi přínosný a inspirativní. Mám jen pár poznámek a pár případných námětů k doplnění:
a) první budova - Hodnoty U pro některé konstrukce jsou trochu moc optimistické, např. pro šikmou střechu s izolací mezi krokvemi vychází vliv krokví dost malý (víc jsem nekontroloval). Je jasné, že není možné údaje detailně ověřit, ale možná by to stálo za poznámku, že reálné hodnoty mohou být o něco horší. Tohle je ovšem obecný problém i u nás, že architekti či developeři s oblibou podstřelují hodnoty U, aby to vypadalo lépe.
b) druhá budova - Hodně zajímavý koncept. Skladby stěn ovšem nepůsobí zrovna vlhkostně bezpečně (tenká vnitřní zeď, mohutná vnější a mezi tím sypaná izolace). Jak se vyrovnávají s rizikem kondenzací? VZT zajistí nízkou RH vzduchu? Měří se to? Pokud nelze nic více zjistit, doporučuji opět alespoň poznámku o tom, že podobné skladby mohou fungovat jen v sušším vnitřním vzduchu, což by mělo jít zajistit instalovanou VZT. Stejně vlhkostně problematická jsou okna (vnější 1sklo + uvnitř dvojsklo) - opět to může fungovat jen v suchém prostředí. Není také zcela jasné, zda při měření oken stanovovali U zasklení či celého okna -- uvádí se obě hodnoty (nebo jsem to špatně pochopil?). Pravděpodobnější se mi jeví, že se měřilo celkové U. U nejvyššího stropu není jasné, co by měla být spodní vrstva "částečně minerální vlákna".
c) třetí budova - Je vidět, že podklad byl jiného charakteru než u předchozích dvou budov. Doporučoval bych popis domu více neutrální - takhle to vyznívá trochu jako jeho příliš nekritická chvála. Ale nic proti němu...
1 Pozn.: Hodnoty tepelné vodivosti λ a součinitele prostupu tepla U některých konstrukcí lze považovat za příliš dobré (viz např. šikmá střecha). Tepelné vodivosti odpovídají spíše charakteristickým hodnotám, které však nelze použít pro návrh. Zdá se, že uvedené hodnoty nezohledňují nebo podceňují vliv zabudování do konstrukce, vliv systematických tepelných mostů a další vlastnosti skladby, které se zohledňují zvýšením tepelné vodivosti či korekcí výsledné hodnoty U.
2 Pozn.: I v tomto případě připomínají uvedené tepelné vodivosti spíše hodnoty charakteristické než návrhové, které zohledňují vliv zabudování a provozní podmínky budovy.
3 Pozn.: Výše popsané řešení zasklení (tj. jednoduché sklo na vnější straně a izolační dvojsklo zevnitř) představuje vlhkostně problematické řešení. Takové řešení může fungovat pouze v suchém prostředí. Dostatečně suchý vzduch zajistí např. vzduchotechnika instalovaná v objektu.
4 Pozn.: Skladba obvodové stěny (tenká vnitřní zeď, mohutná vnější a mezi tím sypaná izolace) představuje vlhkostně rizikovou konstrukci. V případě bytového domu v Pobershau je vlhkostní bilance v konstrukci hlídaná měřením. Ve skladbě jsou umístěna čidla, která vlhkost, příp. kondenzát vyskytující se v konstrukci kontrolují. Dle předem provedených výpočtů je vlhkostní bilance konstrukce vyhovující, ale hodnoty jsou hraniční. Mj. proto je z důvodu bezpečnosti prováděno měření. Obecně lze konstatovat, že skladby tohoto druhu mohou fungovat jen v prostředí s dostatečně suchým vnitřním vzduchem. To může zajistit vzduchotechnika instalovaná v objektu.
5 Pozn.: Popis vrstvy nebyl v originálním textu blíže specifikován.