ČOD 2018_Frymburk Bc. Michaela Doležalová

Transkript

1 ČOD 2018_Frymburk Bc. Michaela Doležalová

2 Anotace Zadáním studentské architektonické soutěže Český ostrovní dům 2018 je návrh pěti energeticky maximálně soběstačných rodinných domů ve Frymburku. Hlavním kritériem návrhu je výhled z domů na Lipenskou přehradu, která se nachází v bezprostřední blízkosti domů. Navrženy jsou tak domy s celkovou kapacitou šedesáti obyvatel, umožňující maximální využití pozemku a výhledu na vodní plochu. Domy byly uspořádány do dvou řad s tím, že spodní řada je zapuštěna do terénu, aby nebránila výhledu horní řadě. Domy jsou obaleny plechovými pásy pro kompaktní vzhled, pohodlné osazení solárních kolektorů a barevností umožní identifikaci obyvatel s objekty a vytvoří orientační bod v území. Technologie jsou řešeny systémem smart grid domy jsou co nejvíce soběstačné, ale v běžném provozu jsou napojeny i na veřejnou síť. V návrhu byla spojena moderní řešení technologií se současným obrazem architektury a funkčností. Řešení využívá nejnovější užívané technologií a navazuje na kontext území i plánovanou novou výstavbu v okolí.

3 Zadání _15 bytových jednotek _5 samostatných rodinných domů _respektovat ochranná pásma zástavby _max. 1 NP, 1 PP a obytné podkroví _sedlová / valbová / polovalbová střecha _sklon střechy _max. podíl zpevněných ploch 35% _celkem 15 parkovacích stání Pozemek Největší devizou pozemku je jeho výhled na Lipenskou přehradu. Od komunikace a kempu na jihu ho oddělují stromy, jeho okolí zatím nabízí soukromí a klid. Má výhodnou orientaci ke světovým stranám a výrazný terénní spád, se kterým má smysl pracovat. Je nutné počítat s plánovanou okolní výstavbou a zajistit obyvatelům míru soukromí. Na pozemku se nachází pramen pitné vody, který je záhodno využít.

4 Koncept Tvary budov jsou navrženy kompaktně a budovy tak tvoří jakousi hradbu od komunikace, která prosklenými částmi vytváří průhledy ve směru výhledu. Je tedy možné příčně vidět skrz celou budovu. Na směr výhledu také navazují odskočené části 1. NP, které tak vytváří na severní straně zádveří u vstupů a na jižní straně kryté terasy u obývacího pokoje. Struktury domů hradbovou zástavbou tak vytváří soukromí pro budoucí obyvatele. Půdorysy objektů jsou obdobné s drobnými odchylkami, ale jsou často poskládány zrcadlově, takže domy nepůsobí jednotvárně, ale vnáší obyvatelům spolu s různou barvou materiálu míru originality. Stavební program jednopodlažní objekt s obytným podkrovím _podsklepený (3 domy) / nepodsklepený (2 domy) 1.NP _vstupní hala (uzavíratelná) se sprchovým koutem a toaletou _obytný prostor - kuchyň, obývací pokoj, jídelna, pracovna _navazuje technická koupelna - pračka a sušička _technická místnost u podsklepených objektů v 1. PP, u nepodsklepených objektů součástí technické koupelny PODKROVÍ _hala - herní/pracovní využití _dětský pokoj (20 m 2 ) s koupelnou a toaletou _ložnice se šatnou (30 m 2 ), koupelnou a toaletou 1.PP _technické zázemí objektu _open space - využití na nájemnících (sklad/prodejna/výrobna/ateliér/garsonka/sauna/herna atd.) _stání pro 1 auto na bytovou jednotku _uzamykatelné boxy na kola _uzamykatelné sklady _boxy na tříděný odpad _mokřad s možností koupání _užitková zahrada _okrasná zahrada _ohniště _kompost

5 kostel hotel s parkem přívoz Frymburk-Frýdava restaurace plánovaná stavba sjezdovky 1:2000 kemp

6 restaurace vhodné umístění plánované trafostanice kemp plánovaná stavba sjezdovky příjezdová komunikace plánovaná stavba Šumavské elektrické dráhy (ochranné pásmo 15 metrů) pramen (ochranné pásmo 12 metrů) 1:1000

7 ARCHITEKTURA A KONSTRUKCE

8 PERSPEKTIVA pohled na území 1

9 PERSPEKTIVA pohled na území 2

10 VIZUALIZACE 1 pohled na dům 1 z příjezdové komunikace

11 VIZUALIZACE 2 výhled z terasy domu 3

12 VIZUALIZACE 3 prostor mezi opěrnou zdí a druhou řadou domů

13 VIZUALIZACE 4 rekreační plocha v jižní části pozemku

14 VIZUALIZACE 5 detail posuvných stínících ploch oken na jihu + pohled do interiéru

15 VIZUALIZACE 6 obytný prostor v 1.NP

16 VIZUALIZACE 7 hala (pracovní/herní) v 2.NP

17 VIZUALIZACE 8 pohled z vikýřů na Lipenskou přehradu

18 A B plánovaná stavba Šumavské elektrické dráhy plánovaná stavba lyžařské sjezdovky kemp hranice zastavitelného území - trafostanice plánovaná stavba trafostanice hranice zastavitelného území - vozovka sjezd do garáže - zatravněné dlaždice terasa terénní schodiště opěrné zeď zatravněné dlaždice okrasná zahrada okrasná zahrada ohniště mokřad užitková zahrada hranice zastavitelného území - pramen pramen SITUACE 1:500

19 A B 2. NP 2. NP 2. NP hranice zastavitelného území - trafostanice plánovaná stavba trafostanice hranice zastavitelného území - vozovka sjezd do garáže - zatravněné dlaždice terasa terénní schodiště opěrné zeď zatravněné dlaždice ohniště mokřad hranice zastavitelného území - pramen pramen VODOROVNÝ ŘEZ CC 1:500

20 A B 1. NP 1. NP 1. NP 2. NP 2. NP hranice zastavitelného území - trafostanice plánovaná stavba trafostanice hranice zastavitelného území - vozovka sjezd do garáže - zatravněné dlaždice terasa terénní schodiště opěrné zeď zatravněné dlaždice ohniště mokřad hranice zastavitelného území - pramen pramen VODOROVNÝ ŘEZ DD 1:500

21 A B 1. PP 1. PP 1. PP 1. NP 1. NP hranice zastavitelného území - trafostanice plánovaná stavba trafostanice hranice zastavitelného území - vozovka sjezd do garáže - zatravněné dlaždice terasa podzemní jednotky - využití je na budoucích majitelích terénní schodiště opěrné zeď parkovací místa pro dolní řadu domů parkovací místa pro dolní řadu domů VODOROVNÝ ŘEZ EE 1:500

22 2.NP NP 2.NP _hala - herní/pracovní využití _dětský pokoj (20 m 2 ) s koupelnou a toaletou _ložnice se šatnou (30 m 2 ), koupelnou a toaletou 1.NP _vstupní hala (uzavíratelná) se sprchovým koutem a toaletou _obytný prostor - kuchyň, obývací pokoj, jídelna, pracovna _navazuje technická koupelna - pračka a sušička 1.PP 1.PP _technické zázemí objektu _open space - využití na nájemnících (sklad/prodejna/výrobna/ateliér/garsonka/sauna/herna atd.) _stání pro 1 auto na bytovou jednotku _uzamykatelné boxy na kola _uzamykatelné sklady _boxy na tříděný odpad PŮDORYSY DŮM 1 1:200

25 NP 2.NP _hala - herní/pracovní využití _dětský pokoj (20 m 2 ) s koupelnou a toaletou _ložnice se šatnou (30 m 2 ), koupelnou a toaletou 1.NP 1.NP _vstupní hala (uzavíratelná) se sprchovým koutem a toaletou _obytný prostor - kuchyň, obývací pokoj, jídelna, pracovna _navazuje technická koupelna - pračka a sušička _technické zázemí objektu _stání pro 1 auto na bytovou jednotku - umístěny v podzemní garáži + vlastní kóje v podzemní garáži _uzamykatelné boxy na kola _uzamykatelné sklady _boxy na tříděný odpad PŮDORYSY DŮM 4 1:200

26 NP 2.NP _hala - herní/pracovní využití _dětský pokoj (20 m 2 ) s koupelnou a toaletou _ložnice se šatnou (30 m 2 ), koupelnou a toaletou 1.NP 1.NP _vstupní hala (uzavíratelná) se sprchovým koutem a toaletou _obytný prostor - kuchyň, obývací pokoj, jídelna, pracovna _navazuje technická koupelna - pračka a sušička _technické zázemí objektu _stání pro 1 auto na bytovou jednotku - umístěny v podzemní garáži + vlastní kóje v podzemní garáži _uzamykatelné boxy na kola _uzamykatelné sklady _boxy na tříděný odpad PŮDORYSY DŮM 5 1:200

27 1.PP _parking a úložné prostory pro dolní řadu domů, technické místnosti pro celé území _stání pro 1 auto na bytovou jednotku - 6 stání _uzamykatelné kóje - 1 na bytovou jednotku _centrální výrobna energie - kotel na biomasu s automatickým podáváním - omezený přístup pro obyvatele území pro zabránění manipulace s měřením odebírané energie _centrální přečišťování vody a retenční nádrž PARKING + TECHNIKA POD TERÉNEM 1:200

28 1.PP MOŽNÁ ÚPRAVA PRO VYUŽITÍ OBYVATELI DOLNÍ ŘADY DOMŮ PLOCHA 42 M 2 NEBYTOVÝ PROSTOR PRO KAŽDOU BYTOVOU JEDNOTKU MOŽNÁ ÚPRAVA 1:200

29 C C D E D E SVISLÝ ŘEZ AA 1:200

30 POHLED SEVER 1:500

31 POHLED JIH 1:500

32 POHLED VÝCHOD 1:500

33 POHLED ZÁPAD 1:500

34 POPIS SKLADEB S1_OBVODOVÁ STĚNA (450 mm) - titanzinkové oplechování (10 mm) - tepelná izolace (minerální vlna) (300 mm) - nosná kce NOVATOP Solid (125 mm) - sádrovláknitá deska (10 mm) - sádrová omítka (5 mm) S2_OBVODOVÁ STĚNA_suterén (355 mm) - zemina - tepelná izolace (XPS) (150 mm) - ochranná nopová folie - hydroizolace (SBS asfaltové pásy) - monolitická ŽB deska (200 mm) - sádrová omítka (5 mm) S3_STŘECHA (470 mm) - titanzinkové oplechování (10 mm) - ocelové třešní latě (20 mm) - hydroizolace - tepelná izolace (minerální vlna) (2x150 mm) - parozábrana - nosná kce NOVATOP Solid (125 mm) - sádrovláknitá deska (10 mm) - sádrová omítka (5 mm) S4_PODLAHA_NA TERÉNU (590 mm) - keramická dlažba (10 mm) - cementová malta (20 mm) - hydroizolační hmota - penetrace - roznášecí betonová mazanina (50 mm) - tepelná izolace (XPS) (150 mm) - ochranná betonová mazanina (60 mm) - monolitická silikátová vrstva (150 mm) - štěrkopískový podsyp (200 mm) S5_PODLAHA_INTERIÉR (360 mm) - masivní dubová podlaha lepená (20 mm) - roznášecí podlahový dílec OSB (20 mm) - kročejová izolace (15 mm) - betonová vrstva (40 mm) - deska NOVATOP horní (30 mm) - vsyp a vzduchová mezera (180 mm) - deska NOVATOP spodní (30 mm) - SÁDROVÁ OMÍTKA (5 mm) S4_PODLAHA_NA TERÉNU (590 mm) - keramická dlažba (10 mm) - cementová malta (20 mm) - hydroizolační hmota - penetrace - roznášecí betonová mazanina (50 mm) - tepelná izolace (XPS) (150 mm) ARCH. - ochranná betonová mazanina (60 mm) DETAIL - monolitická silikátová vrstva (150 mm) - štěrkopískový podsyp (200 mm) 1:50

35 FOTO FYZICKÝ MODEL

36 FOTO FYZICKÝ MODEL

37 MATERIÁLY 24 Materiálové řešení exteriéru Fasády i střechy jsou obaleny trapézovým plechem o různé barevnosti (sytě modrá, černá a bílá). Okna a dveře jsou osazena v kovových rámech a ocelových zárubních, zábradlí jsou skleněné v ocelových rámech a opěrné zdi terénu jsou z gabionových prvků. Materiálové řešení interiéru Účelem bylo vytvořit jednoduchý a čistý vzhled interiéru, stěny jsou kryty štukem, podlahy jsou z dubového masivu. Nábytek je kombinací OSB desek, dřevovláknitých desek, dřeva, kovu atd. Technické místnosti jsou bez omítky,

38 TECHNOLOGIE A VÝPOČTY Tabulka bilancí KAPACITNÍ ÚDAJE ÚZEMÍ Řešený pozemek m 2 Zastavěná plocha m 2 Zpevněné plochy 753 m 2 Procento zastavěnosti pozemku 34,4 % (včetně zpevněných ploch) Užitná plocha m 2 Obestavěný prostor m 3 ENERGETICKÉ ÚDAJE BJ Energeticky vztažná plocha 155,8 m 2 A/V 0,75 m 2 /m 3 Měrná denní potřeba tepla na vytápění 12,8 kwh/m 2 a Měrná roční potřeba energie 75 kwh/m 2 a Celková denní spotřeba energie 15,8 kwh (předpokládaná) Špička odběru (předpokládaná) 3,5 kw ROZPOČET ÚZEMÍ Hrubý odhad nákladů 86,16 mil. Kč (bez DPH) (cena je včetně instalace technologií, zemních prací, dokončovacích prací atd.)

39 plechová fasáda jednotný plášť střešní i fasádní - solární panely zabudovány do trapézového plechu - mezer využitelné plochy 1. PP výstup přímo na terén společný prostor terasy lze oddělit posuvnými plechovými panely po kolejničce fotovoltaické panely_sada pro každou bytovou jednotku speciální osazení panelů LPV mezi jednotlivé pásy plechu, flexibilní umisťování, výhoda různých úhlů sklonu - 40 a 20 - využití v různých ročních obdobích zabudovaný okenní žlab stékání vody možné i pod oplechováním, svod vody do centrální retenční nádrže, kde se přečistí střešní okna výklopná - stínění možnost látkového zastínění plochy střešních oken sposuvní stínící panely perforovaný plech, posuvné - lze použít k zastínění oken u obytného prostoru či jako oddělení prostoru společných terásek p odskočené 1. NP vytvoření krytých terásek + v letních měsících zabránění přílišnému oslunění - v zimních měsících naopak oslunění možné opěrná zeď přístup na terén, terénní schodiště KONSTRUKCE SCHÉMA

40 Schéma zapojení souboru solárních panelů LPV Sada DC vypínač Sada - spojovací box Obvodový vypínač Síťové připojení Datový přenosový systém (volitelný) Střídač 3-fázový Transformátor izolovaný Solární panel LPV Lightweight photovoltaic Charakteristika (STC)1 SoloPower SP1 90 W Rated Power (Pmax) 2 90 V Voltage at P max 24.7 Vmp Current at P max 3.6 Imp Short-circuit current 4.3 Isc Open-circuit Voltage 33.6 V Účinnost 11.9 % Délka Šířka Tloušťka Váha Zatížení m m 2.0 mm 2.1 kg 2.4 kg/m2 - technologie CIGS (měď, indium, gallium a selenium) - flexibilní panel s ocelovou příměsí na laminátu - 5 let záruka na defekty materiálu - 25 let na zdroj energie Graf poměr napětí X proud solárního panelu LPV

41 ENERGIE_schéma a provoz - centrální distribuce tepla ze spalování biomasy v kotelně pro celé území - centrální napojení na elektrickou přípojku při nedostatku lokálních energie - lokální akumulace energie v lithium-fosfátových bateriích - lokální zisk energie z fotovoltaických panelů - lokální nakládání s přebytečnou energií v rámci 1 bytové jednotky _možnost akumulace energie v baterii _možnost prodeje letních přebytků v zimě _možnost přeměny power to gas (přeměna solární energie na vodík a posléze použití v palivovém článku nebo sloučení na metan) _možnost jiného využití energie - dobíjení elektroautomobilů, elektrokol, energie do indukční desky aj. (každá rodina, která bude domy obývat bude mít jiné preference - vhodná možnost volby využití energie) fotovoltaické panely_sada pro každou bytovou jednotku sada panelů o ploše 42 m 2 průměrná měsíční výroba energie 475 kwh účinnost panelů cca 17% fotovoltaické panely_sada pro každou bytovou jednotku sada panelů o ploše 42 m 2 průměrná měsíční výroba energie 475 kwh účinnost panelů cca 17% 40 napojení na veřejnou elektrickou síť - smart grid možnost napojení při nedostatku lokálních zdrojů energie baterie LifePO4 - GWL akumulace přebytků energie a možnost jejich využití / prodeje / přeměny na vodík kotel a zásobník biomasy automatické dávkování štěpky z lokálních zdrojů, dodávání tepla pro celé území, každý odběr BJ má vlastní měření, kolik energie spálí baterie LifePO4 - GWL akumulace přebytečné energie a možnost jejího využití / prodeje v zimních měsících

42 VODA_schéma a provoz - centrální napojení na vodovodní síť - centrální napojení na kanalizační síť - centrální zásobník a následné čištění drenážní podzemní vody, šedé vody, dešťové vody a vody z pramene na území - lokální ohřev vody - každá bytová jednotka má u vývodů s nevyčištěnou vodou v domě i u vývodů s vyčištěnou vodou u zásobníku v technické místnosti pod terénem průtokoměr, který zaznamenává, kolik vody každá rodina poskytla a odebrala a následně zaplatila - voda je používána minimálně dvakrát - zásobník s vodou má kapacitu pro celé území 100 hl napojení na veřejnou vodovodní síť - smart grid zásobník teplné vody drenáž drenáž vody, stékající gravitací ze svahu membránová čistírna odpadních vod retenční nádrž voda je minimálně dvakrát použita, vyčištěná voda použita ke splachování, zalévání a v technice, pohánění čerpadlem, přepad do vsakovacího prvku zásobník teplé vody spojený odtok šedá voda a dešťová voda - jejich množství je měřeno pro každý byt spojený odtokkanalizační přípojka dešťová voda objem vody ze střech cca 60 m 3 dešťová voda objem vody ze střech cca 60 m 3

43 Návrh pasivního domu: K L I M A T I C K Á D A T A Objekt: 1 BJ Český ostrovní dům 2018 Převod do sezónní metody (VytSezonní) Klima - objekt: CZ - Český Krumlov H T 231 d/a D t 100 kkh/a Měsíční data: CZ - Český Krumlov sever 160 kwh/(m²a) Region: Česko (Benešov - Nymburk) (data CPD) Roční data: východ 300 kwh/(m²a) Použít roční klimatická data: Ne jih 508 kwh/(m²a) Soubor klimatických dat: CZ - Český Krumlov Výsledky: západ 323 kwh/(m²a) Meteorol.stanice (nadm.výš.): 719,0 m Tepelný výkon: 33,0 W/m² Stanoviště (nadm. výška): 740 m Primární energie: kwh/(m²a) Teplo pro vytápění: 75,0 kwh/(m²a) horizont 460 kwh/(m²a) C Měsíc Tepelný výkon Chladicí výkon Dny Počasí 1 Počasí 2 Počasí 1 Počasí 2 Parametry pro teploty zeminy vypočtené v PHPP: CZ - Český Krumlov zem. šířka 48,8 zem. délka 14,3 nadm. výška 719 denní kolísání teploty - léto (K) 9,6 Záření - data: kwh/(m²,měsíc) Záření: W/m² Záření: W/m² Fázový posuv v měsících Vnější teplota -1,6-1,8 1,5 5,6 10,8 13,9 15,7 15,2 11,2 6,4 1,6-1,7-17,1-11,7 19,1 19,1 0,60 Sever Tlumení Východ ,31 Jih Hloubka m Západ ,00 Globální CZ - Benešov Rosný bod -4,7-3,5-1,2 2,9 7,6 10,6 12,1 12,1 8,6 5,3 0,9-3,4 15,1 15,1 1,00 Teplota oblohy -13,7-12,7-9,6-4,7 0,9 4,6 6,4 6,2 2,1-2,0-7,1-12,5 12,0 15,1 Teplota zeminy -1,6-1,8 1,5 5,6 10,8 13,9 15,7 15,2 11,2 6,4 1,6-1,7-1,8-1,8 15,7 15,7 Poznámka Klimatická data nejsou schválená pro certifikaci PHI. Autor dat: Lorant Krajcsovics, IEPD Vlastní data Pro vložení nových dat vyplňte žluté buňky. Měsíc Led Úno Bře Dub Kvě Čer Čvc Srp Zář Říj Lis Pro Tepelný výkon C resp. W/m² Chladicí výkon C resp. W/m² Vzor zem. šířka 50,2 zem. délka 8,3 nadm. výška 112 Místo Vzor DT léto K 5,7 Zdroj Vzorová data PHI Tepelný výkon 1 Tepelný výkon 2 Chladicí výkon 1 Chladicí výkon 2 C Vnější teplota 0,9 2 5,3 8,4 16,2 16,7 18,7 19,6 14,7 11 5,9 1,7-6,0-2,0 25,1 25,1 kwh/(m²,měsíc) Sever 9,0 15,0 23,0 41,0 56,0 50,0 49,0 43,0 31,0 21,0 11,0 7, kwh/(m²,měsíc) Východ 14,0 21,0 31,0 55,0 106,0 72,0 78,0 70,0 50,0 35,0 17,0 12, kwh/(m²,měsíc) Jih 30,0 33,0 39,0 61,0 101,0 66,0 72,0 82,0 67,0 60,0 28,0 27, kwh/(m²,měsíc) Západ 14,0 19,0 30,0 52,0 102,0 72,0 82,0 79,0 49,0 36,0 14,0 11, kwh/(m²,měsíc) Globální 23,0 34,0 52,0 97,0 195,0 137,0 148,0 140,0 88,0 60,0 25,0 18, C Rosný bod 0,3-0,9 1,5 3,0 7,2 11,1 12,5 12,4 10,0 8,2 3,4-0,9 C Teplota oblohy -9,0-8,6-4,7-1,2 4,6 8,8 11,5 11,2 8,1 2,9-3,3-6,8 KLIMATICKÁ DATA VÝPOČET_PHPP