ODBORNÝ SEMINÁŘ EKIS PRAHA 2. října Josef Smola. 10 tero zásad pro návrh udržitelných, energeticky efektivních staveb

Transkript

1 ODBORNÝ SEMINÁŘ EKIS PRAHA 2. října 2017 Josef Smola 10 tero zásad pro návrh udržitelných, energeticky efektivních staveb

2 Stěny jsou pokryty dehtovanou plstí, na ní je korková výplň, potom následuje obložení z jedlového dřeva, na něm je opět silná vrstva plsti, potom vzduchotěsné linoleum nakonec opět dřevěné obložení. Stropy mají se vším všudy tloušťku asi 40 cm. Okno, kterým by mohla pronikat zima nejsnáze, bylo chráněno trojitými skly a ještě dalšími způsoby. Je zde teplý, příjemný příbytek. I když teploměr ukazuje 5, nebo 30 pod nulou, netopíme v kamnech. Větrání je vynikající, protože doslova vhání ventilátorem čerstvý zimní vzduch. Proto se zabývám myšlenkou, že bych kamna nechal úplně odstranit, jenom nám překážejí Fram byl vybaven větrnou elektrárnou, se skládacím větrníkem s listy potaženými plátnem, která poháněla dynamo. Komfortní osvětlení zajišťovaly obloukové elektrické lampy. V současnosti slouží v Norsku jako muzeum. PRVNÍM PASIVNÍM DOMEM JE LOĎ FRAM POLÁRNÍKA FRITJOFA NANSENA 1883

3 FILOSOFIE NÁVRHU : 1. UMÍSTĚNÍM A STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍM ŘEŠENÍM SNÍŽIT ENERGETICKOU POTŘEBU NA MINIMUM => CHYTRÁ ARCHITEKTURA BEZ VÍCENÁKLADŮ 2. ZBÝVAJÍCÍ POTŘEBU ENERGIÍ DO TÉMĚŘ NULY POKRÝT MIXEM OBNOVITELNÝCH MÍSTNÍCH ZDROJŮ (OZE) 3. V TUZEMSKÝCH KLIMATICKÝCH PODMÍNKÁCH NENÍ ZAPOTŘEBÍ KLIMATIZACE 4. KOMPLEXNÍ A VYVÁŽENÝ NÁVRH HOLISTICKÝ PŘÍSTUP 5. VYUŽITÍ POZNATKŮ A ZKUŠENOSTÍ Z NAVRHOVÁNÍ PASIVNÍCH DOMŮ 6. UDRŽITELNÉ STAVBY CO2 NEUTRÁLNÍ x LCA

4 PŘEHLED ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI STAVEB EPBD 2-> téměř nulové domy f10

5 celková energie [kwh/m2a] POROVNÁNÍ POTŘEBY ENERGIE 250 Domácí spotřebiče 200 Vzduchotechnika % Ohřev TUV Vytápění % 50 0 Stávající ČSN Nízkoenergetický Pasivní dům Dům s nulovou zástavba 2007 dům spotřebou Zdroj:CPD Autor: CPD

6 PROČ PASIVNÍ DŮM? minimalizované tepelné ztráty jsou v pasivním domě pokryty: 1. PASIVNÍMI SOLÁRNÍMI ZISKY 2. VNITŘNÍMI TEPELNÝMI ZISKY Z PROVOZU SPOTŘEBIČŮ 3. METABOLICKÝM TEPLEM OSOB 4. TEPELNÝM VÝKONEM REKUPERACE 5. V ČR, MALÝM DODATKOVÝM ZDROJEM TEPLA V ZIMĚ

7 zodpovědné zacházení s veřejným rozpočtem Náklady užívání Celkové náklady na pořízení stavby 33% úspora provozní náklady náklady na provoz 75% náklady na pořízení stavby náklady na údržbu a opravy cena pozemku Náklady na likvidaci Zdroj: MMR ČR 2012, Hodnocení veřejných zakázek

8 PRINCIPY DESATERA PD : 1. SITUOVÁNÍ NA POZEMKU 2. ORIENTACE KE SVĚTOVÝM STRANÁM 3. OPTIMALIZACE TVARU, PARAMETR A/V 4. TEPELNÉ ZÓNOVÁNÍ DISPOZICE 5. NÁVRH OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ 6. VYLOUČENÍ OBVYKLÝCH TEPELNÝCH MOSTŮ 7. VELIKOST, UMÍSTĚNÍ, KONSTRUKCE VÝPLNÍ OTVORŮ 8. RELATIVNÍ VZDUCHOTĚSNOST OBÁLKY DOMU 9. ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA 10. DOPLŇKOVÝ ZDROJ TEPLA, VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ

9 1. SITUOVÁNÍ NA POZEMKU 2. ORIENTACE KE SVĚTOVÝM STRANÁM

10 S OCHRANA VZROSTLOU ZELENÍ VŮČI NÍZKÉMU LETNÍMU SLUNÍČKU ZE ZÁPADU PASIVNÍ SOLÁRNÍ ZISKY A OPTIMÁLNÍ SITUOVÁNÍ NA POZEMKU Pramen: Ing. Martin Zizka, Sonnenplatz

11 VLIV ORIENTACE NA TEPELNÉ SOLÁRNÍ ZISKY ODKLON OD OPTIMÁLNÍ JIŽNÍ ORIENTACE O 90 st. ZPŮSOBUJE pokles o 37%

12 14 kwh/m2/rok S/J A/V 0,58 Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola PBDS modřice 41 bezbariérových malometrážních bytů se službami 18 kwh/m2/rok V/Z A/V 0,41 TEPELNÉ ZTRÁTY (kw) 37 ZASTAVĚNÁ PLOCHA (m 2 ) UŽITNÁ PLOCHA (m 2 ) OBESTAVĚNÝ PROSTOR (m 3 ) CENA ( Kč/m 3, bez DPH,vč. inženýrských objektů)

13

14 ROVINA STUDENÉ ÚDOLÍ JIŽNÍ SVAH VRCHOLEK UMÍSTĚNÍ A POLOHA PASIVNÍHO DOMU MŮŽE OVLIVNIT CELKOVOU BILANCI AŽ O 40% Pramen: Ing.Martin Zizka, Sonnenplatz

15 vliv klimatických poměrů na MPT stejného PD v ČR Zdroj: Michal Čejka

16 3. OPTIMALIZACE TVARU PARAMETR A/V

17 IDEÁLNÍ, ALE NEREÁLNÁ KOULE - DISPOZIČNĚ PROBLEMATICKÁ KRYCHLE - OPTIMÁLNÍ A NEJROZŠÍŘENĚJŠÍ LEŽATÝ KVÁDR DELŠÍ STRANOU ORIENTOVANÝ NA JIH 1. KOMPAKTNÍ, JEDNODUCHÝ TVAR 2. ELIMINOVAT VÝČNĚLKY A TVAROVÉ SLOŽITOSTI 3. CO NEJLEPŠÍ POMĚR PLOCHY PLÁŠTĚ A OBJEMU - A/V

18 KOMPAKTNÍ OBJEMOVÉ ŘEŠENÍ STAVBY MÁ ZÁSADNÍ VLIV NA MĚRNOU POTŘEBU TEPLA NA VYTÁPĚNÍ = > klíčová zodpovědnost architekta Zdroj: GO SOL/CPD

19 Využití netradičního tvaru elipsy pro koncept luxusního bytového domu Bubeneč Gardens A/V 0,29 TEPELNÉ ZTRÁTY (kw) 24 ZASTAVĚNÁ PLOCHA (m 2 ) 454 UŽITNÁ PLOCHA (m 2 ) OBESTAVĚNÝ PROSTOR (m 3 ) MPT (kwh/m2/rok) 15 A/V 0,29 masák, němejc, smola 2011

20 4. TEPELNÉ ZÓNOVÁNÍ DISPOZICE

21 DŘEVĚNÝ RD STARÝ PLZENEC, Josef Smola Autor: oehler faigle archkom, Ulm, Německo první AB v pasivním standardu - třítrakt s vnitřním krytým atriem zádveří jako tepelný filtr, obytné místnosti na jih/západ, servisní místnosti na sever

22 DŘEVĚNÝ PLUSOVÝ KATOLICKÝ KOSTEL sv. FRANTIŠKA WELS Architekti: Luger & Maul 354 PASIVNÍCH BYTŮ LODENAREAL INNSBRUCK autor: Architekturwerkstatt din a4 krytá pěší pasáž odděluje variabilní sakrální prostor od farního úřadu a školy

23 MŠ DRÁŽĎANY Architekti: Reiter a Rentzsch ZŠ DRÁŽĎANY Architekt: Raum und Bau Dresden servisní prostory na sever, učebny na osluněné strany, v těžišti dispozice je aula

24 DŘEVĚNÁ PŘÍSTAVBA SŠ KLAUS, RAKOUSKO Architekti : Dietrich, Untertrifaller UNIVERZITNÍ VÝZKUMNÉ A VÝVOJOVÉ CENTRUM UFT TULLN, RAKOUSKO Architekti :

25 5. NÁVRH OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ

26 Navrhovaní pasivních domů Obálka budovy Konstrukční systémy Konstrukce vnějších stěn pro PD: U 0,15 W/(m²K) Zděný systém s ETICS 25 cm izolace Ztracené bednění z tvrzeného polystyrenu ( cm) Lehká konstrukce z I-nosníků s cm vláknité izolace Ztracené bednění na bázi keramzitu (štěpkocementu) Monolitický beton zateplený 25 cm izolace Systém z masivního dřeva Prefabrikovaný panelový systém PU izolace 20 cm High tech: vakuové izolační panely 3 cm VIP λ = 0,006 Zdroj: PHI Porobetón s venkovní kontaktní izolací Autor: PHI

27 6. VYLOUČENÍ OBVYKLÝCH TEPELNÝCH MOSTŮ ZVLÁDNUTÝ KONSTRUKČNÍ DETAIL

28 DETAIL U SOKLU NEPODSKLEPENÉHO DOMU Přerušení tepelného mostu pásem z pěnoskla

29 Navrhovaní pasivních domů Obálka budovy Konstrukční systémy EPS XPS VPC zdivo Izolace pod základovou deskou pěnosklo /XPS beton XPS 30 cm želbet. deska tepelná izolace XPS cm štěrk z pěnového skla štěrkové lože Zdroj: Aleš Brotánek Autor: CPD

30 pozor z běžného tepelného izolantu se v našem případě stává součást nosná konstrukce budovy

31

32 zátěžový polystyren přerušení tepelného mostu kompozitovými profily ve skladbě terasy 3.NP panely vakuové izolace

33

34 DŮM STROMŮ PRŮHONICE brotánek, smola 2009 KONSTRUKČNÍ DETAIL VEGETAČNÍHO PARAPETU ELIPSY VÍCEÚČELOVÉHO SÁLU

35 7. VÝPLNĚ OTVORŮ, VELIKOST, UMÍSTĚNÍ, KONSTRUKCE

36 PRO OSLUNĚNÍ A OSVĚTLENÍ BĚŽNÉ OBYTNÉ MÍSTNOSTI STAČÍ PLOCHA OKNA KU PODLAHOVÉ PLOŠE 1:6 2 m2 12 m2 P R I N C I P Y : 40% TEPELNÝCH ZTRÁT OKNA A DVEŘE => NEPLÝTVAT VELIKOSTÍ ZOHLEDNIT SVĚTOVÉ STRANY A FUNKCI MÍSTNOSTI, KLIMA, NIKOLIV SAMOÚČELNÁ HRA! REDUKCE OTEVÍRAVÝCH ČÁSTÍ 15% ÚSPORA CENY x ČISTITELNOST!!! SPRÁVNÉ ZABUDOVÁNÍ DO KONSTRUKCE, TECHNOLOGICKÁ KÁZEŇ

37 Navrhovaní pasivních domů Obálka budovy Okna pro pasivní domy Okna jako klíčový stavební prvek podíl plochy fasády vůči podílu plochy oken na tepelných ztrátách podíl plochy rámů vůči podílu plochy skla na tepelných ztrátách Zdroj: PHS 1.0

38 KONSTRUKCE VÝPLNÍ OTVORŮ PRO PASIVNÍ DOMY Zdroj: PHI

39 Požadavky na okna u pasivních domů: - trojité izolační zasklení a těsnění - teplé distanční rámečky - kvalitní rámy bez tepelných mostů - optimální osazení bez tepelných mostů - optimalizované zisky vysoká hodnota g

40 Navrhovaní pasivních domů Obálka budovy Okna pro pasivní domy OKNA SE MONTUJÍ V ROVINĚ TEPELNÉ IZOLACE Montáž v rovině tepelné izolace Bodové upevnění kovovými úhelníky Samolepicí páska pro vzduchotěsný spoj Přenos zatížení např. dřevěným hranolem Zdroj: PHD Autor: PHD

41 8. RELATIVNÍ VZDUCHOTĚSNOST OBÁLKY DOMU

42 Zásady pro navrhování > stanovit polohu HVV JEDNA hlavní vzduchotěsnící vrstva obaluje celý vytápěný objem HLAVNÍ vzduchotěsnící vrstva je zcela uzavřená plocha PLNÍ funkci parozábrany popř. parobrzdy je tedy umístěna co nejblíže interiéru Průběh HVV již v úrovni studie + vyhledání kritických míst Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

43 Materiály spojovací a těsnící: Lepící pásky Spojovací pásky Těsnící pásky Tmely Lepidla Těsnící průchodky Autor: Stanislav Paleček

44 podstata měření BD testu: BLOWER DOOR TEST měření množství vzduchu, které unikne z měřeného prostoru při tlakovém spádu 50 Pa (= silnější vítr) pro NED domy je přípustná výměna 100%/hod pro PD 60%/hod test B se provádí při obnažené HVV test A při přejímkách dokončené stavby odhalování netěsností, anemometrem, termovizí, ultrazvukem utěsnění dveří, vložení vysokootáčkového ventilátoru spojeného s PC

45 BLOWER DOOR TEST PODTLAK 50 Pa PŘETLAK 50 Pa

46 9. ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA 10. DOPLŇKOVÝ ZDROJ TEPLA a OHŘEV TV

47 Pasivní dům využívá možnosti se vrátit k jednoduchému konceptu s minimem technologií a maximálním komfortem. Složitá řešení nemají šanci Zdroj: Intoza

48 AKTUÁLNÍ SITUACE : ČTYŘČLENNÁ RODINA VYPRODUKUJE V RODINNÉM DOMĚ 8 10 Kg vody/24 hodin POČÍNAJE 60% RELATIVNÍ VLHKOSTÍ STARTUJE RŮST PLÍSNÍ, (NĚKTERÉ PŘIZPŮSOBIVÉ však DŘÍVE) VE VNITŘNÍCH CHRÁNĚNÝCH PROSTORÁCH TRÁVÍME PRŮMĚRNĚ 90% ČASU Zdroj informací: prof. Karel Kabele a Mudr. Zuzana Mathauserová

49 12 x běžná 4 členná rodina za 24 hodin l vody = běžný prádelní kýbl 12 litrů každý z nás vyprodukuje během spánku o průměrné délce 8 hodin 0.5 litru vlhkosti jedno velké pivo

50 koncentrace CO2 a třídy kvality vnitřního prostředí Koncentrace CO 2 (ppm) třída kvality prostředí (ČSN EN 15521) venkovní prostředí (VP) vysoká úroveň kvality vzduchu třída kvality 2. třída kvality přijatelná úroveň třída kvality nízká úroveň - snížení koncentrace, únava třída kvality doporučené max otupělost, zívání nekvalitní spánek 2500 mimo normu Zdroj: Atrea nedoporučuje se delší pobyt > 5000 mimo normu!!! ve většině obydlí a škol v České republice je tato hranice běžně překračována Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

51 Výhody řízeného větrání s rekuperací tepla: - úspora energie 75% až 95% - neustále čerstvý vzduch bez překračování max. povolené koncentrace CO ppm - filtrovaný vzduch bez znečištění prachem a pyly - vysoký komfort - teplý vzduch bez průvanu - bez hlukového zatížení větrání se zavřenými okny - kontinuální odvod vlhkosti ochrana proti plísním

52 Zdroje tepla doplněk přípravy TV: solární kolektory kotel CZT tepelné čerpadlo kompakt.jednotky plyn kombinovaná solanka tepelné výroba tepla a / voda čerpadlo kondenzační elektřiny biomasa pelety kusové dřevo uhelná plynová biomasa kotelna vzduch / voda voda/ voda se zemním vrtem se zemním kolektorem výstupní vzduch Solanka zemní plyn uhelná kotelna plynová solární kolektor Zdroj: Passivhaus Dienstleistung Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

53 Nejčastější koncepce: sloučený systém vytápění a TV integrovaný zásobník tepla s vodou Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

54 Kompaktní jednotky pro větrání a vytápění s vestavěnými tepelnými čerpadly větrací jednotka s rekuperačním výměníkem miniaturní TČ nízkoteplotní teplovodní výměník místo pro další zásobník pro solární ohřev teplé vody zásobník teplé vody o objemu 200l Zdroj: Centrum pasivního domu, Drexel&Weiss Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

55 zásady pro navrhování rozvodů vzt rozvody vzduchu: -> co nejkratší a nejpřímější rozvody (tlakové ztráty, čistitelnost) Venkovní Odtah pod stropem páteřní vedení v sníženém podhledu chodby, krátké odbočky do jednotlivých místností. Výhodou jednodušší proveditelnost, kratší délky rozvodů Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

56 uživatelsky vlídné ovládání přívod vzt v nadpraží dveří v PD je jedno kam umístím malý, doplňkový zdroj tepla Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

57 Juraj Hazucha ČKAIT Pardubice 04/2012

58 využití lokálních rekuperačních jednotek při změnách staveb výměna filtrů 1x 2-3 měsíce

59 CÍLE: zlevnit systém zkrátit rozvody možnost individuální regulace snížit celkové objemy větracího vzduchu Zdroj: 3ENCULT + Universita Innsbruck Aktivní přetokové větrání

60 Zdroj: slepé cesty řešení řízeného větrání (!)

61 PV grafické možnosti monokrystalů design příroda PV grafické možnosti polykrystalů Victor Vasarely

62 josef smola

63 děkuji Vám za pozornost JOSEF SMOLA (Neoznačené obrázky a fotografie: Josef Smola)