Aktivácia betónového jadra – viac tepla za menej energie
V prípade zabezpečenia príjemných vnútorných teplôt v komplikovanom prostredí, ako sú moderné budovy, je dôležité uplatniť inovatívne riešenie. Voľba moderných systémov pre zabezpečenie vnútornej teploty vo všetkých klimatických podmienkach narastá a očakáva sa ich spoľahlivá prevádzka a vysoký komfort užívateľov.
To sa v projektovaní zelených budov 21. storočia prejavuje aj ako istý odklon od konvenčných systémov, ako hlavného riešenia zabezpečenia vnútorných teplôt a naopak integrovania TABS prvkov (Thermally Active Building Systems) – tepelne aktívnych systémov budov – alebo systémov aktivácie betónového jadra. Dôvod vzostupu TABS v návrhu zelených budov pre modernú komerčnú výstavbu je dvojaký: sú investične, energeticky a prevádzkovo efektívnejšie než konvenčné systémy.
Ako fungujú tepelne aktívne stavebné systémy?
Základným konceptom, ktorý treba pochopiť, o aktivácii betónového jadra je, že systémy využívajú stavebnú hmotu budovy akumuláciou tepelnej energie namiesto toho, aby vyžadovali ďalší inštalačný priestor pre osadenie konvenčného HVAC systému, ako je napr. potrubie pre centrálnu klimatizáciu – v moderných viacposchodových budovách by to bol napríklad priestor medzi podlahou (napr. zdvojená podlaha) a stropom konštrukcie. Všetky komponenty TABS sa buď začlenia do betónovej konštrukcie, alebo sa nachádzajú mimo úžitkového priestoru.
Na rozdiel od iných technológií klimatizovania miestností, ako sú napríklad ventilačné systémy alebo fancoily, je veľkou výhodou, že systém aktivácie betónového jadra v prípade nového rozloženia miestností spravidla nevyžaduje žiadne nákladné stavebné úpravy.
Systémy aktivácie betónového jadra všeobecne fungujú tak, že aktivujú hmotu budovy a využívajú vlastné charakteristiky vykurovania a chladenia stavebného materiálu k uskladneniu tepelnej energie. V sálavých chladiacich systémoch by sa to uskutočnilo prostredníctvom vzťahu známeho ako tepelná väzba – chladiaca voda ovplyvňuje teplotu betónu a takto aktivuje prenos energie sálaním do riešeného priestoru. Chladiaca alebo vykurovacia voda cirkuluje potrubím, ktoré je inštalované do konštrukcie betónovej dosky. Systém aktivácie betónového jadra je tak skrytý a nehlučný. Cez leto sa konštrukcia v noci ochladzuje, následne môže absorbovať teplo z budovy počas dňa – v kancelárskych budovách je tak udržiavané konštantné a produktívne pracovné prostredie. Cez zimu naopak na obdobnom princípe konštrukcie akumulujú tepelnú energiu a rovnomerne ju distribuujú po celej budove.
Přečtěte si v češtině:Prečo je toto riešenie tak účinné a efektívne?
Pretože odstraňuje namáhavú potrebu individuálnej regulácie priestorovej teploty s výrazne odlišnými požiadavkami na záťaž a miesto toho využíva hmotu celej budovy na reguláciu teploty ako fungujúci organizmus.
Ako prebieha úspora energie?
Vzhľadom na veľké teplovýmenné plochy stropov a/alebo stien vybavených systémom TABS sú teplotné rozdiely medzi povrchom konštrukčného dielu a vzduchom v miestnosti veľmi nízke. Potrebné teploty na prívode sa väčšinou nachádzajú v nasledujúcich rozmedziach:
- chladenie: 16 °C < θV, C < 22 °C,
- vykurovanie: 24 °C < θV, H < 28 °C.
S ohľadom na teplotu vody systém funguje v režime vysokoteplotného chladenia alebo nízkoteplotného vykurovania. V spojení s vhodne navrhnutými zdrojmi tepla a chladu je možné dosiahnuť veľmi vysokú energetickú účinnosť.
Systémové teploty rovnako umožňujú optimálne využívanie obnoviteľných energií. Preto sa ako zdroje tepla alebo chladu v prvom rade odporúčajú tepelné čerpadlá voda/voda a reverzibilné tepelné čerpadlá na chladenie a vykurovanie. TABS nie je zdroj. Tepelné čerpadlo je zdroj tepla alebo chladu.
Energetická bilancia
Voda má oveľa vyššiu tepelnú kapacitu než vzduch, čo znamená, že prenos energie v budovách sa môže uskutočňovať s vyššou účinnosťou s použitím podstatne menšieho priestoru – vďaka čomu sú systémy sálavého chladenia vhodné na komerčné využitie. V praxi to znamená využitie cca 5 % energie, ktorú by spotreboval ventilátor v bežnom HVAC systéme. Samozrejme, je možné – za účelom udržania optimálnej teploty každého interiéru – priradiť zvyšných až 95 % energie na prevádzku konvenčných HVAC systémov súčasne s TABS, tentokrát s výrazne zníženým výkonom.
Ako systémy šetria náklady?
Keďže voda dokáže preniesť väčšie množstvo energie na danú jednotku než vzduch, vyžaduje tým pádom menšie množstvo energie potrebné na transport rovnakého množstva energie s pomocou vody. Týmto spôsobom sú prevádzkové náklady systémov sálavého chladenia výrazne redukované v porovnaní s konvenčnými HVAC systémami, hlavne v priemyselnom ponímaní sú náklady na servis a údržbu výrazne zredukované.
Kde sa zoznámiť s aktiváciou betónového jadra naživo?
Kancelárska budova Piešťany
- Administratívna budova je postavená ako referenčná a reprezentačná pre významného investora.
- Projekt bol projektovaný architektom Delta Projektconsult v Revite pomocou logiky BIM, čo umožnilo jasnejšiu komunikáciu medzi zainteresovanými stranami, optimalizáciu investičných nákladov a aplikovaných materiálov.
- Použité systémy: aktivácia betónového jadra, suchý sálavý stropný chladiaci systém, mokrý systém podlahového vykurovania.
- Klient sa rozhodol vybudovať administratívnu budovu podľa nízkoenergetického stavebného štandardu.
- Zdôrazňuje nový trend na Slovensku; zákazník chcel dosiahnuť pre svoju budovu trvalo udržateľnejšie a komfortnejšie riešenie systémov pre chladenie.
