UDRŽITELNÁ VÝSTAVBA BETONOVÝCH STAVEB OD PRINCIPŮ K NORMÁM SUSTAINABLE CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURES FROM PRINCIPLES TOWARDS STANDARDS

Transkript

1 UDRŽITELNÁ VÝSTAVBA BETONOVÝCH STAVEB OD PRINCIPŮ K NORMÁM SUSTAINABLE CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURES FROM PRINCIPLES TOWARDS STANDARDS Petr Hájek Vzhledem k množství produkovaného betonu a počtu stavěných betonových staveb se problém souvisejících environmentálních dopadů stal významnou součástí globálního problému udržitelného rozvoje společnosti. Uplatnění optimalizovaných betonových konstrukcí z hledisek kritérií udržitelnosti vytváří potenciál pro zvýšení komplexní kvality výstavby dosahující vysoké úrovně z hlediska environmentálních, ekonomických i sociálních parametrů. Considering the volume of produced concrete and number of built concrete structures, the problem of associated environmental impact forms a significant part of the entire global problem of sustainable development. Utilization of sustainability optimized concrete structures thus creates a potential for increase of complex quality of construction achieving level quality from all aspects of sustainability environmental, economical and social parameters. Potřeba zajištění trvale udržitelného rozvoje byla definována ve zprávě Světové komise pro životní prostředí a rozvoj OSN (WCED) již v roce 1987 [1]. Od té doby uplynulo dvacet pět let vývoje, který se do značné míry zaměřil i na zavádění principů udržitelnosti do všech sfér lidské činnosti. Pojem udržitelný rozvoj se postupně stal často používaným termínem, především ve spojitosti s ochranou životního prostředí. Opakovaně byl používán v politických deklaracích a postupně se z něj stal módní a následně i více méně zprofanovaný termín s nekonkrétním obecným významem. Dovolím si tedy po těchto letech znovu připomenout původní definici udržitelného rozvoje tak, jak ji před čtvrt stoletím navrhla komise WCED: Trvale udržitelný rozvoj je takový rozvoj, který naplňuje potřeby stávajících generací, aniž by ohrozil schopnost naplňovat i potřeby generací budoucích. Z této definice vyplývá, že požadavky na zajištění udržitelného rozvoje se týkají všech oblastí lidské činnosti a netýkají se pouze environmentálních dopadů (jak je často mylně vnímáno), ale zahrnují i další aspekty sociokulturní a ekonomické. Stavební průmysl představuje největšího spotřebitele materiálových a energetických zdrojů a významného znečišťovatele prostředí, a to nejen v období realizace, ale v průběhu všech fází životního cyklu stavební konstrukce. Je všeobecně známo, že výstavba a provozování budov je v rámci celého životního cyklu zodpovědná za 30 až 40 % spotřeby veškeré vyrobené energie, produkce emisí CO 2 a odpadů. Dopady související s výstavbou dopravních a vodních staveb jsou neméně významné. UDRŽITELNÁ VÝSTAVBA A BETON Základní principy a cíle udržitelné výstavby byly zformulovány v publikaci CIB z roku 1999: Agenda 21 pro udržitelnou výstavbu [2]. Během posledních deseti let se pojem udržitelná výstavba dostal do povědomí většiny odborníků a dnes již málokdo pochybuje o smyslu a významu přístupů, metod a technologií vedoucích k realizaci udržitelných staveb to je staveb vykazujících vysokou kvalitu z hlediska funkčních parametrů, minimalizace environmentálních dopadů, zajištění sociálních kritérií, a to vše při optimálních ekonomických ukazatelích. Stále se však objevují i názory, že beton je materiál, který je tradičně spojován s technologiemi značně poškozujícími životní prostředí, realizacemi velmi hmotných robustních konstrukcí, výstavbou betonových sídlišť, s problémy spojenými s odstraňováním betonových staveb prostě s neefektivní spotřebou surovin, značnou produkcí škodlivých emisí a odpadů a s nekontrolovatelným zabetonováváním planety Země. Přitom ze srovnání environmentálních profilů 1 kg materiálů vychází beton jako jeden z nejméně zatěžujících životní prostředí [3]. Výše uvedený negativní pohled na beton souvisí s množstvím používaného betonu, se skutečností, že výroba betonu na jednoho obyvatele se ve vyspělých zemích pohybuje mezi 1,5 až 3 t ročně a celkové množství emisí CO 2 spojené s výrobou cementu tak celosvětově dosahuje 7 % [4]. Beton je po vodě druhým nejvíce používaným materiálem na Zemi a současně i jedním z nejstarších uměle vyrobených stavebních materiálů. V roce 1985 byla na území Izraele objevena podlaha z období 7000 let př. n. l. z materiálu podobného betonu. Betonová kopule Pantheonu dostavěná v roce 126 n. l. s rozponem 43,3 m existuje již dva tisíce let. Skutečný novodobý rozvoj betonových staveb je však spojen s vynálezem portlandského cementu v roce 1796 a vynálezem železobetonu patentovaném v roce Vzhledem ke svým mechanickým vlastnostem, trvanlivosti, dostupnosti výchozích surovin a možnosti variabilního návrhu se beton stal nejrozšířenějším stavebním materiálem využívaným pro výstavbu budov, mostů, silnic, tunelů, přehrad a dalších staveb. Vývoj technologií výroby betonu a jeho komponentů a vývoj betonových staveb v průběhu posledních dvaceti let vedly ke kvalitativní změně technických parametrů konstrukcí ale i souvisejících environmentálních dopadů. Nové druhy betonů dosahují výrazně lepších vlastností z hlediska mechanické odolnosti, trvanlivosti a odolnosti při mimořádných zatíženích. Současně umožňují realizaci konstrukcí s menší spotřebou materiálu a energie. Přitom často využívají odpadové materiály z jiných procesů ve skladbě betonové směsi, při výrobě cementu nebo pro bednicí systémy. Beton se postupně stal materiálem s velikým potenciálem pro budoucí snižování environmentálních dopadů. Důležitým faktorem podporujícím větší uplatňování environmentálně efektivnějšího využívání betonu je v současnosti stoupající množství mezinárodních aktivit na poli předpisů, norem a dalších legislativních dokumentů. VÝHODY BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Z HLEDISEK KRITÉRIÍ UDRŽITELNOSTI Betonový průmysl má s ohledem na množství realizací klíčovou polohu i zodpovědnost v uplatňování principů udržitelnosti. Při návrhu i hodnocení betonových staveb se uvažují požadavky týkající se trvanlivosti, bezpečnosti, zdravotní nezávadnosti v rámci celého životního cyklu, sleduje se efektivita využívání materiálů i vliv dopravy. Hlavním cílem je minimalizovat negativní environmentální vlivy a náklady na realizaci a současně maximalizovat funkční vlastnosti betonové konstrukce. 2/2012 technologie konstrukce sanace BETON 3

2 Obr. 1 Fáze optimalizace betonové konstrukce z hlediska kritérií udržitelné výstavby Fig. 1 Optimization phases of concrete structure from the view point of sustainable construction Výhody betonových konstrukcí z hledisek environmentálních, ekonomických i sociálních byly detailněji popsány již v Betonu TKS 2/2008 [5] a aktualizovány v příspěvku na Betonářských dnech 2011 [6]. Dále tedy uvádím pouze stručné shrnutí. Environmentální výhody Optimalizací vlastností betonu lze dosáhnout úspory primárních zdrojů materiálů a energie a zvýšení kvality s menšími nároky na údržbu. Optimalizované subtilní konstrukce mají menší nároky na vlastní materiál i nižší dopravní a manipulační nároky. Optimalizovaná výroba betonu a optimalizovaný návrh konstrukcí umožňuje snížení množství emisí a odpadů. Akumulační vlastnosti betonu mohou přispět ke snížení spotřeby energie na vytápění a především chlazení budov, a tím i snížení emisí CO 2. Ekonomické výhody betonových konstrukcí Úspory v nákladech na realizaci realizace subtilních betonových konstrukcí vede k menším materiálovým nákladům a nižším nákladům dopravním a manipulačním. Úspory v rámci životního cyklu betonové konstrukce mají v porovnání s jinými zpravidla delší životnost a menší náklady na údržbu. Akumulace betonu může přispět ke snížení nákladů na vytápění a chlazení budov. Výhody betonových konstrukcí z hlediska sociálních aspektů Zajištění kvalitního vnitřního prostředí budov betonové stěny a stropy často vykazují dobré akustické vlastnosti; kvalitně provedené betonové povrchy se snadno udržují, dobře se čistí a mají dlouhou trvanlivost. Akumulace betonu může přispívat k zajištění tepelné stability vnitřního prostředí. Betonové konstrukce jsou bezpečnější z hlediska extrémních účinků požáru, působení větru, působení vody, mimořádných účinků seismicity, explozí a teroristických útoků. TECHNOLOGICKÉ A KONSTRUKČNÍ PRINCIPY Cílem je vývoj a uplatňování technologických postupů a konstrukčních principů s redukovanými environmentálními dopady, při zajištění maximální kvality a funkčnosti a při optimálních ekonomických parametrech. Proces optimalizace betonových konstrukcí lze rozdělit na několik fází odpovídajících průběhu životního cyklu (obr. 1). V každé z uvedených fází lze uplatnit celou řadu opatření vedoucích ke zvyšování kvality z hlediska kritérií udržitelnosti. Výzkum a vývoj se v současné době zaměřuje především na oblast výroby složek a skladby betonu a výrobu konstrukčních prvků, nicméně může být významný i v procesech dalších fází životního cyklu. 1 Optimalizace výroby složek betonu Výroba cementu je energeticky velmi náročná. V průběhu posledních padesáti let došlo v EU v důsledku výrazných změn v technologii výroby cementu ke snížení spotřeby energie pro výrobu o cca 40 %. Současně je snaha nahrazovat část energie alternativními zdroji, především odpady z jiných průmyslových odvětví jako například použité pneumatiky, pryž, odpadní olej aj. Podíl alternativních paliv se v rámci EU zvýšil z 8 % v roce 1998 na 16 % v roce 2006 [7]. Některé druhotné suroviny (vzniklé recyklací odpadů z jiných procesů) mohou být využity při výrobě cementu. Pro zvýšení pevnosti a zpracovatelnosti se využívá popílku, strusky nebo mikrosiliky, které vzhledem k cementujícím vlastnostem snižují spotřebu energeticky náročného portlandského cementu. Optimalizace složení betonu Užitím nových vysokohodnotných kompozitních materiálů s cementovou matricí s optimalizovanými mechanickými vlastnostmi lze dosáhnout snížení spotřeby primárních surovin a energie při současném zvýšení statické spolehlivosti a trvanlivosti konstrukce. Zvýšení užitné hodnoty betonu může být dosahováno díky významnému technologickému pokroku v chemii a vývoji přísad do betonu ve druhé polovině 20. století. V současných progresivních konstrukcích tak nacházejí uplatnění různé druhy vysokohodnotných betonů (samozhutnitelný beton SCC, vysokopevnostní beton HSC, ultra vysokohodnotný beton UHPC a další) [8]. Vlákny vyztužené cementové kompozity vykazující výrazně vyšší duktilitu konstrukce se mohou významně uplatnit při mimořádných zatíženích konstrukce. Snížení spotřeby primárních neobnovitelných surovin a zároveň snížení množství odpadů lze dosáhnout i využitím odpadů ze stavebnictví nebo jiných průmyslových procesů ve formě druhotných surovin (popílek, křemičitý úlet, struska aj.). V případě vytvoření nového kompozitního materiálu využívajícího recyklované složky je třeba důsledně analyzovat jeho chování v rámci životního cyklu, včetně možností recyklace po demolici konstrukce. Z hlediska posouzení environmentálních dopadů v rámci 4 BETON technologie konstrukce sanace 2/2012

3 celého životního cyklu je rozhodující volba takových vstupních surovin, které z hlediska dopravních nároků nebudou výrazně zvyšovat environmentální zatížení. Z tohoto důvodu je třeba zaměřit volbu surovin především kameniva a cementu na lokálně dostupné zdroje. Optimalizace tvaru konstrukčních prvků a skladby konstrukce Při použití nových kompozitních materiálů s výrazně kvalitnějšími fyzikálními vlastnostmi je reálný předpoklad dosažení výrazného efektu z hlediska úspor surovin i energie. Některé příklady ze zahraničí ukazují, že vysokohodnotné betony lze použít pro optimalizované tvary železobetonových průřezů, které mohou být s ohledem na mechanické vlastnosti materiálu velmi subtilní (s tloušťkou stěn 30 mm i méně). V současnosti se již používají v určitých případech i betony s pevnostmi v tlaku přes 100 MPa, pro speciální aplikace i betony ultravysokohodnotné s pevnostmi více než 150 MPa. Takovéto betony umožňují návrh s nižší spotřebou materiálu, a tím i menšími environmentálními dopady spojenými se spotřebou primárních surovin, spotřebou energie, množstvím emisí a likvidací odpadů [8]. Optimalizací tvaru lze dosáhnout subtilních vylehčených průřezů, jejichž menší hmotnost méně zatěžuje sebe a podporující konstrukce. Uplatnění vysokohodnotných betonů umožňuje další úspory s ohledem na větší redukci dimenzí průřezů. Tvarování průřezu lze realizovat prostřednictvím bednění, využitím různých typů dutinových vložek nebo z lehkých materiálů nebo přímou aplikací lehkého betonu. Uvedenými způsoby lze dosahovat vylehčení, a tím i úspory betonu o 30 až 60 %. Vliv výstavby a dopravy Každá stavební činnost ovlivňuje prostředí, v kterém se realizuje. Vliv může působit přímo na staveništi a v bezprostředním okolí (hluk, prach, otřesy, světlo, emise ze stavebních strojů, stavebních materiálů a technologií aj.) nebo jde o ovlivnění širšího okolí související dopravou i do vzdálenosti několika kilometrů. Organizace výstavby musí respektovat požadavky na zajištění funkční kvality okolního prostředí a přizpůsobit jim stavební činnost. Jedním ze stěžejních principů udržitelnosti je využívání lokálních surovin a produktů a omezení dovozu ze vzdálených oblastí. Jde o minimalizaci dopravní zátěže a souvisejících environmentálních, ekonomických a sociálních dopadů, které mohou být v případě objemných a hmotných betonových konstrukcí velmi významné (např. doprava těžkých prefabrikátů na veliké vzdálenosti). Současně by měla být sledována i podpora lokální ekonomiky a lokální zaměstnanosti v místě výstavby, mající pozitivní vliv na redukci dopravní zátěže od dojíždění pracovníků na veliké vzdálenosti a na jejich časové vytížení (sekundární vliv na kvalitu života společnosti). Vliv dopravy by měl být zhodnocen v rámci detailní analýzy životního cyklu produktů i celé stavby metodikou LCA s uvážením skutečných forem dopravy a dopravních vzdáleností jednotlivých stavebních materiálů. Fáze užívání, údržby a oprav V průběhu užívání stavby je třeba provádět pravidelné kontroly stavu konstrukce (monitoring) za účelem stanovení optimálních časů pro údržbu a případné opravy povrchových vrstev. Frekvence těchto kontrol je závislá na expozici konstrukce v okolním prostředí a na jeho charakteru. Konstrukce bezprostředně vystavené klimatickým účinkům (slunce, déšť, mráz, vítr, chemické vlivy ovzduší aj.) vyžadují častější kontroly v porovnání s konstrukcemi v uzavřeném a celoročně využívaném vnitřním prostředí budov. Záznamy o prováděných kontrolách by měly být dlouhodobě uchovávány pro další využití při údržbě, opravách a rekonstrukcích (koordinace s facility managementem a s využitím BIM Building Information Model). Demolice a recyklace Použitý beton z demolicí staveb lze využít jako zásypový materiál, nahrazující přírodní kamenivo. Je třeba sledovat vliv třídění materiálu a dopravy (vzdálenost i trasování) na celkovou míru environmentální, ekonomické i sociální zátěže. Do určité míry lze recyklované kamenivo použít i do betonu nového jako náhradu přírodního kameniva. Použití většího množství recyklovaného kameniva je však zpravidla problematické s ohledem na zhoršující se mechanické vlastnosti nového betonu. V této oblasti probíhá na mezinárodní úrovni řada výzkumů, zaměřených na hodnotnější využívání recyklovaného betonu. VÝVOJ PŘEDPISŮ A LEGISLATIVA V návaznosti na vývoj nových materiálů a technologií je třeba zavádět i nové předpisy a normy, odpovídající jiným parametrům a postupům. Podklady k tomu vznikají v rámci výzkumu, práce v odborných komisích (např. fib) a v normalizační činnosti v rámci ISO, CEN a v národních komisích. Mezinárodní komise fib C3 Environmentální aspekty betonových konstrukcí V rámci činnosti komise fib C3 jsou v jednotlivých pracovních skupinách připravovány materiály přispívající k přípravě legislativních dokumentů zahrnujících kritéria udržitelného návrhu betonových konstrukcí. V roce 2003 vydala komise první dvě zprávy fib Bulletin 21: Environmental Issues in Prefabrication [9] a fib Bu lletin 23: Environmental Effects of Concrete [10]. V roce 2004 komise vydala soubornou zprávu publikovanou v fib Bulletin 28: Environmental Design [11] a v roce 2008 byla publikována technická zpráva v fib Bulletin 47: Environmental Design of Concrete Structures General Principles [12] definující základní požadavky a principy pro environmentální návrh betonových konstrukcí. V současnosti pracuje v rámci komise C3 pět pracovních skupin zaměřených na různé aspekty návrhu betonových konstrukcí: T3.5 Protective concrete structures, T3.7 Integrated life cycle assessment of concrete structures, T3.8 Green concrete technologies for life-cycle design of concrete structures, T3.9 Application of environmental design to concrete structures a T3.10 Recycling of demolished structures. Výstupy práce komise C3 slouží jako podklad pro přípravu nového fib Model Code 2010, který v sobě poprvé zahrnuje kritéria pro návrh betonových konstrukcí z hlediska aspektů udržitelnosti (kapitola 3.4 Performance requirements for sustainability a kapitola 7.10 Verification of sustainability). Vzhledem k tomu, že Model Code 2010 se pravděpodobně stane výchozím podkladem pro další revizi norem pro navrhování betonových konstrukcí, dá se předpokládat, že se kritéria a požadavky pro návrh betonových konstrukcí z hlediska udržitelnosti stanou součástí nových návrhových norem. 2/2012 technologie konstrukce sanace BETON 5

4 Obr. 2 Systém norem v rámci CEN/TC350 (podle [14]) a podpůrné nástroje pro hodnocení; orámované normy jsou již přeložené; EN a EN se dokončuje Fig. 2 Framework of CEN/TC350 standards (according to [14]) and supporting tools; marked standards are already translated into Czech; EN and EN15978 is in a final stage Obr. 3 X-Loft dokončená část; západní průčelí do ulice Fig. 3 X-Loft completed part; west street view Obr. 4 X-Loft druhá etapa ve výstavbě; železobetonová nosná konstrukce s prefabrikovanými balkonovými konzolami a kontaktním zateplením boku Fig. 4 X-Loft second part under construction; RC bearing structure with precast balcony elements and thermal insulation of side part Obr. 5 X-Loft východní průčelí solární kolektory na střeše Fig. 5 X-Loft east side view solar collectors on the roof 2 Mezinárodní normy pro posuzování environmentálních dopadů Česká republika jako řádný člen CEN zavedla současně s ostatními členskými zeměmi soustavu evropských norem řady EN ISO Environmentální management Posuzování životního cyklu, v kterých je stanovena metodologie a pravidla pro posuzování životního cyklu (LCA) produktů, včetně betonu a betonových konstrukcí. Mezinárodní normy pro posuzování udržitelnosti staveb V rámci činnosti mezinárodních komisí ISO TC 59 a CEN/TC 350 vzniká systém norem pro posuzování staveb z hlediska širokého spektra kritérií udržitelnosti. V ČR byla ustanovena technická normalizační komise TNK149 Udržitelnost staveb, která se podílí na projednávání norem na mezinárodní úrovni a zajišťuje společně s ČNI překlady norem a jejich implementaci do národní legislativy. Na obr. 2 je uveden pracovní program CEN/TC350 s jednotlivými úrovněmi hodnocení a příslušnými normami řady EN 15xxx Udržitelnost staveb. Normy ČSN EN Část 1: Posuzování udržitelnosti budov Obecný rámec [13], ČSN EN Část 2: Posuzování udržitelnosti budov Rámec pro posuzování environmentálních vlastností [14] a TNI CEN/TR Environmentální prohlášení o produktu Metodologie výběru a použití generických dat [15] již byly vydány v dvojjazyčné česko-anglické verzi. Na překladech dalších norem se pracuje. Systém norem vytváří legislativní základ a rámec pro hodnocení komplexní kvality staveb z hlediska kritérií udržitelné výstavby. V jednotlivých zemích vznikají podpůrné nástroje pro hodnocení, vycházející z regionálních podmínek a priorit. V podmínkách ČR je implementován SBToolCZ ( pro hodnocení komplexní kvality budov z hlediska kritérií udržitelnosti a Envimat katalog environmentálních profilů stavebních materiálů a konstrukcí ( HODNOCENÍ BETONOVÝCH STAVEB Z HLEDISKA UDRŽITELNOSTI V souladu s vývojem a implementací evropských norem pro posuzování udržitelnosti budov a v návaznosti na nařízení, kterým se stanoví harmonizované podmínky uvádění stavebních výrobků na trh, jsou vyvíjeny podpůrné nástroje využitelné v českých národních podmínkách. S ohledem na legislativní podmínky musí i betonové konstrukce na situaci reagovat a v optimalizovaných řešeních by měly prokazovat výhody z hlediska kritérií udržitelnosti. Envimat katalog environmentálních profilů stavebních materiálů a konstrukcí Nařízení Evropského parlamentu a Rady EU č. 305/2011 [16] z března 2011 zavádí nový požadavek, který stanoví, že stavba musí být navržena, provedena a zbourána takovým způsobem, aby bylo zajištěno udržitelné použití přírodních zdrojů a to prostřednictvím (a) recyklovatelnosti staveb, (b) použitím materiálů a částí po zbourání, (c) zajištěním trvanlivosti staveb, (d) použitím surovin a druhotných materiálů šetrných k životnímu prostředí při stavbě. Současně musí stavby být navrhovány a prováděny tak, aby neohrožovaly bezpečnost osob, domácích zvířat nebo majetku a neměly nepříznivý dopad na životní prostředí. Systém pro katalogizaci environmentálních profilů stavebních materiálů a konstrukcí Envimat byl uveden do provozu v roce 2011 [17]. K výpočtu environmentálních profilů katalog prozatím využívá přepočtená data z nejrozsáhlejší mezinárodní databáze stavebních materiálů Ecoinvent. Snahou a cílem je však ve spolupráci s místními výrobci a dodavateli postupně doplnit data odpovídající českým podmínkám. Budoucí databáze materiálů bude proto obsahovat data získaná analýzou životního cyklu českých výrobků a do databáze budou vstupovat konkrétní výrobky, respektive data z jejich ověřených environmentálních prohlášení o produktu (EPD). Tak bude dosaženo porovnatelnosti jednotlivých výrobků místní produkce. Environmentální profil sledovaný v Envimatu zahrnuje šest parametrů: svázaná energie, svázané emise CO 2, svázané emise SO 2, potenciál tvorby přízemního ozónu, potenciál ničení ozónové vrstvy a potenciál eutrofizace prostředí. Technické parametry zahrnují: hmotnost, součinitel tepelné vodivosti (pro materiály) nebo součinitel prostupu tepla (pro skladby konstrukcí). 6 BETON technologie konstrukce sanace 2/2012

5 SBToolCZ národní certifikační nástroj pro hodnocení komplexní kvality budov Na bázi mezinárodní metodiky SBTool byl pro ČR implementován národní certifikační nástroj SBToolCZ respektující klimatické, technologické a další místní podmínky včetně harmonizace s platnými předpisy a normami v ČR. SBToolCZ je určen pro certifikaci kvality budov, a to v souladu s principy udržitelné výstavby. Metodika SBToolCZ je založena na multikriteriálním pojetí, kdy do hodnocení vstupuje sada různých kritérií udržitelnosti. Rozsah kritérií, která vstupují do procesu hodnocení, se liší dle typu budovy (obytné budovy, administrativní budovy aj.) a dle fáze životního cyklu, který je posuzován (fáze návrhu, výstavby, uvedení do provozu, provoz budovy). Struktura kritérií a váhy mezi nimi jsou navrženy v souladu s principy udržitelné výstavby a výsledné hodnocení má především sloužit pro potřeby a ochranu veřejného zájmu a kvalitního vystavěného prostředí [18], [19]. Struktura hodnocených kritérií je v souladu s normami CEN/TC350 rozdělena do třech základních skupin: environmentální kritéria, sociální kritéria, ekonomika a management. Tyto jsou doplněny o čtvrtou skupinu týkající se lokality budovy, která se sice hodnotí a výsledek se prezentuje, ale nezapočítává se do výsledného skóre hodnocení kvality. Pro stanovení environmentálních profilů konstrukcí se využívá primárně katalogu Envimat. Certifikát kvality budovy stručně prezentuje základní vlastnosti budovy a dosažený stupeň hodnocení. Certifikát kvality budovy bývá volitelně doplněn o další stranu, která blíže uvádí dosažené skóre v jednotlivých kritériích a vyčísluje vybrané environmentální parametry. zužující ve směru od líce fasády. Konzoly jsou připojeny přes ISO nosníky zamezující tepelnému mostu. Konstrukční řešení budovy bylo v průběhu návrhu optimalizováno na základě hodnoticích kritérií SBToolCZ a jejich průběžného vyhodnocování. Výsledkem je umístění trojskel v prosklených částech, solárních kolektorů na střeše budovy, retence dešťové vody pro zalévání zeleně a možnost umístění rekuperace vzduchu v bytových jednotkách. Využívá se střešních solárních kolektorů, které celoročně vykrývají až 24 % potřeby energie na přípravu teplé užitkové vody (obr. 5). Pro jednotlivé bytové jednotky je zajištěna možnost napojení bytové rekuperační jednotky, která výrazně sníží energetické ztráty větráním a umožňuje nepřekročit limitní hodnoty koncentrace oxidu uhličitého a zároveň dodržení optimální relativní vlhkosti v topném a přechodném období. Energetický koncept je založen na kvalitních izolacích obálky budovy včetně otvorových výplní a jejich zasklení. Důsledně je řešeno přerušení tepelných mostů u balkonových a lodžiových konzol. V letním období se výhodně uplatní akumulační vlastnosti železobetonové nosné konstrukce zajišťující příznivé vnitřní klima bez nutnosti chlazení. Výsledná třída energetické náročnosti podle Vyhlášky 148/2007 Sb. je B úsporná, což s ohledem na veliké prosklené plo chy zajišťující kvalitní prosvětlení bytů je velmi dobrý výsledek. Osazení retenční nádrže na dešťovou vodu umožní ekologický způsob zavlažování předzahrádek a případně i přileh- 3 X-LOFT BYTOVÝ DŮM V PRAZE 8 PŘÍKLAD INTEGROVANÉHO NÁVRHU A HODNOCENÍ Z HLEDISKA KRITÉRIÍ UDRŽITELNOSTI Obytná budova X-Loft v Praze 8 U Libeňského pivovaru byla navrhována s cílem dosažení maximální kvalitativní úrovně z hlediska kritérií udržitelnosti. Osmipodlažní objekt je situován v orientaci východ západ do brownfieldové proluky v pásu kompaktního původního pražského předměstí s blokovou zástavbou v místě bývalého pivovaru (obr. 3). Svislé nosné konstrukce jsou tvořeny aditivním řazením lamelových železobetonových stěn. Průběh železobetonových stropních desek je přepsán do členění oken. Z konstrukčního hlediska je fasáda tvořena nosným železobetonovým obvodovým pláštěm s masivním zateplením kontaktním pláštěm izolačními deskami z minerálních vláken (obr. 4). Balkonové konzoly jsou prefabrikované železobetonové, klínovitě se 5 4 2/2012 technologie konstrukce sanace BETON 7

6 Literatura: [1] Our Common Future (Brundtland Report), United Nations World Commission on Environment and Development, 1987 [2] Agenda 21 pro udržitelnou výstavbu, CIB Report Publication 237, ISBN , ČVUT v Praze, 2001 [3] Hájek P.: Betonové konstrukce a udržitelný rozvoj, Beton TKS 3/2011, Praha 2001, ISSN , pp [4] Hájek P., Fiala C., Kynčlová M.: Life cycle assessments of concrete structures a step towards environmental savings. Structural Concrete Vol 12. Ernst &Sohn, 2011, ISSN , pp [5] Hájek P.: Betonové konstrukce pro udržitelnou výstavbu, Beton TKS 2/2008, Praha 2008, ISSN , pp [6] Hájek P.: Udržitelná výstavba betonových staveb, sb. Betonářské dny 2011, ČBS 2011 [7] [8] Hájek P a kol.: Vylehčené stropní desky z vysokohodnotných cementových kompozitů, edice Substance, Nakl. ČVUT v Praze, 2010, ISBN [9] fib Bulletin 21: Environmental Issues in Prefabrication, State-of-the-art report, fib 2003 [10] fib Bulletin 23: Environmental Effects of Concrete, State-of-the-art report, fib 2003 [11] fib Bulletin 28: Environmental Design, State-of-the-art report, fib 2004 [12] fib Bulletin 47: Environmental Design of Concrete Structures General Principles, Technical Report, fib 2008 [13] ČSN EN Udržitelnost staveb Posuzování udržitelnosti budov Část 1: Obecný rámec, ÚNMZ, 2011 [14] ČSN EN Udržitelnost staveb Posuzování udržitelnosti budov Část 2: Rámec pro posuzování environmentálních vlastností, ÚNMZ, 2011 [15] TNI CEN/TR Udržitelnost staveb Environmentální prohlášení o produktu Metodologie výběru a použití generických dat, ÚNMZ, 2012 [16] [17] Lupíšek A., Hodková J., Mančík Š., Vochoc L., Žďára T.: Hodnocení životního cyklu a udržitelná výstavba budov. In 35. Vědecká mezinárodní konf. ústavů a kateder pozemních staveb České a Slovenské rep., Praha: ČVUT, 2011, s ISBN [18] Vonka M. a kol.: Metodika SBToolCZ Manuál hodnocení bytových staveb ve fázi návrhu, ČVUT v Praze, ISBN , Praha, 2011 [19] Vonka M. a kol.: Metodika SBToolCZ Manuál hodnocení administrativních budov ve fázi návrhu, ČVUT v Praze, ISBN , Praha, Obr. 6 Certifikát SBToolCZ komplexní kvality bytového domu X-Loft, Praha Fig. 6 Certificate SBToolCZ of complex quality for residential building X-Loft, Prague Informační tabulka k příkladu realizované stavby Investor X-Loft II, s. r. o. Architektonický návrh Karolína Reslerová, Masák & Partner, s. r. o. Projekt betonové konstrukce Pavel Němeček, ARPS Generální dodavatel PSJ, a. s. Období výstavby březen 2010 až únor 2012 hotová část vlevo srpen 2010 až říjen 2012 část vpravo v hrubé stavbě lého svahu. V hodnocení metodikou SBToolCZ obdržel projekt stříbrný certifikát s agregovanou hodnotou 6,3 (obr. 6). ZÁVĚR Uvážíme-li množství vyrobeného betonu a počet realizovaných betonových konstrukcí (ostatně beton je využíván prakticky v každé současné stavbě), je zřejmé, že význam betonu a betonových konstrukcí je značný a optimalizace betonových konstrukcí reprezentuje velký potenciál ke zvýšení komplexní kvality staveb z hlediska kritérií udržitelné výstavby. Význam tohoto potenciálu je úměrný narůstajícímu množství celosvětové spotřeby betonu. Betonové konstrukce mají dobré předpoklady, aby vytvářely kvalitní základ pro řadu stavebních aplikací, které si kladou za cíl dosáhnout nejvyšších parametrů z hlediska kritérií udržitelné výstavby. Již provedené realizace dávají jasný signál, že v nadcházejícím období bude třeba (i s ohledem na širší evropskou i světovou konkurenci) při návrhu a realizaci betonových staveb ve větší míře vnímat a uplatňovat nové požadavky a kritéria vyplývající z globálních aspektů trvale udržitelného rozvoje. K prokazování vyšší kvality z hlediska kritérií udržitelnosti (ať již z důvodů marketingových nebo legislativně závazných) se postupně zavádějí a využívají hodnoticí nástroje v souladu s požadavky příslušných norem. První kroky v tomto smyslu již byly provedeny a v tomto příspěvku prezentovány. Tento příspěvek byl zpracován v rámci řešení výzkumného projektu TAČR TA Aplikovaný výzkum ultravysokohodnotného betonu (UHPC) pro prefabrikované prvky staveb. Prof. Ing. Petr Hájek, CSc. Fakulta stavební ČVUT v Praze Thákurova 7, Praha 6 tel.: petr.hajek@fsv.cvut.cz URL: kps.fsv.cvut.cz 8 BETON technologie konstrukce sanace 2/2012