Akad.arch.Aleš Brotánek Ȧkad.arch.Aleš Brotánek Seminář sdružení Cala - 23.10. 2017 - VEŘEJNÉ BUDOVY V PASIVNÍM ENERGETICKÉM STANDARDU - JAK VYUŽÍT PŘÍLEŽITOSTI? PROČ ENERGETICKY ÚSPORNÉ VEŘEJNÉ BUDOVY? JAK NA ENERGETICKY ÚSPORNÉ VEŘEJNÉ BUDOVY NA PŘÍKLADU PROJEKTŮ Z ČR Motto: Šetrné užívání energie a místních přírodních materiálů, je zapomenutou šancí při osvobozování se ze závislosti na plýtvání. 1
VÝVOJ LIDSKÉHO OBYDLÍ ZA POSLEDNÍCH 10 000 LET Který dům se zásadně odlišuje v koncepčním přístupu a jak? Zdroj: wikipedia Tento se nezatěžuje respektem k místním, přírodním ani klimatickým podmínkám! 2
celková energie [kwh/m2a] www.abatelier.cz V jaké ARCHITEKTUŘE se žilo před 150 lety Z OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ? 250 200 150 100 50 Zástavba 19.století cca 15-50 kwh/(m2a) ARCHITEKTURA BYLA PASIVNĚ NÍZKOENERGETICKÁ Pomalý rozvoj dle místních podmínek a zdrojů s prakticky bezodpadovými technologiemi v řádu s ekosystémem a respektováním PŘIROZENÝCH LIMITŮ PROSTŘEDÍ! Plusový nezávislý dům Nulový dům Téměř nulový dům EU 1984 ektrospotřebiče VZT Ohřev TUV Vytápění ohřev UV+ vytápění z OZE 0 ZDROJ : CPD Zástavba 20.století ČSN 730540 2011 Nízkoenergetický dům EPBD 2 Téměř nulový dům CZ 2013 S MINIMEM ENERGIE Z OZE MINIMÁLNÍ POHODLÍ! Pasivní dům 3
19.stol. parním strojem otevřelo možnosti využívání fosilní energie Zdroj: wikipedia JAKÁ JE ÚČINNOST PARNÍHO STROJE? výsledná účinnost 5%-15 % tepelná účinnost KOTLE 50 % účinnost přeměny energie maximálně 30 % 4
vila tugendhat - architektura touhy po NOVÉ svobodě Zdroj: Muzea města Brna 5
VILA TUGENDHAT STROJOVNA EL. SPOUŠTĚNÍ OKEN Zdroj: Muzea města Brna Strojovna el. spouštění oken 6
VILA TUGENDHAT SVOBODA ZA JAKOU CENU Zdroj: Muzea města Brna Sklad paliva musel pojmout vagon koksu 7
VILA TUGENDHAT SVOBODA ZA JAKOU CENU Zdroj: Muzea města Brna Dva kotle v zimě i ten vagón koksu za měsíc spotřebovaly 8
VILA TUGENDHAT SVOBODA ZA JAKOU CENU Zdroj: Muzea města Brna Olejový a hoblinový filtr 9
VILA TUGENDHAT STROJOVNA VZDUCHOTECHNIKY Zdroj: Muzea města Brna strojovny VZT ve velikosti místnosti olejový ohřev a hoblinový filtr 10
VILA TUGENDHAT VENTILÁTOR VZDUCHOTECHNIKY Zdroj: Muzea města Brna 11
VILA TUGENDHAT REZERVOÁR NA VYUŽITÍ DEŠŤOVÉ VODY Zdroj: Muzea města Brna 12
celková energie [kwh/m2a] Jaké je dědictví ARCHITEKTURY 20.stol. v éře zdánlivě NEONEOMEZENÝCH ZDROJŮ? 250 200 150 100 50 0 ZDROJ : CPD Zástavba 19.století cca 15-50 kwh/(m2a) 180-240 kwh/(m2a) Zástavba 20.století ARCHITEKTURA ZÁVISLÁ NA FOSILNÍCH ZDROJÍCH Rozvoj technologií otevřel netušené možnosti, ale technicky architekturu ponechal na úrovni 19.stol se zabezpečením pohodlí jen díky obrovskému nárůstu spotřeby energie a díky IGNOROVÁNÍM LIMITŮ PROSTŘEDÍ. Od první ropné krize a růstu cen energie zhoršování kvality vnitřního prostředí KRIZE VNITŘNÍ I VNĚJŠÍ ČSN 730540 2011 Nízkoenergetický dům EPBD 2 Téměř nulový dům CZ 2013 Pasivní dům Plusový nezávislý dům Nulový dům Téměř nulový dům EU 1984 ektrospotřebiče VZT Ohřev TUV Vytápění ohřev UV+ vytápění z OZE S MAXIMEM ENERGIE PROBLEMATICKÉ ŽIVOTNÍ POHODLÍ! 13
Celoplošně prosklená administrativní budova na pankráci Má nějaký problém? 14
Architektura nebytových staveb trpí od 60. let schizofrenním přístupem Jak se ve 20. století ZDÁNLIVĚ S NEONEOMEZENÝMI ZDROJI přistupovalo k řešení návrhu staveb? touha zajistit stabilní pohodlí vnitřního prostředí nezávisle (u nás) na nevyváženém středoevropském podnebí s nejsilnějšími toky slunečního záření v letním období odpojuje prostorový vzduch od hmoty budovy (zavěšené podhledy, lehké příčky, dvojité podlahy atd ) a vytváří prostředí přecitlivělé na změny k tomu používá velkoryse zasklené transparentní obaly budov někdy i ze všech stran, bez ohledu na místní klimatické podmínky Jaký výsledek to přináší? složitě řízené nepřirozeně klimatizované prostředí, které uspokojivě nemůže vyřešit ani technické zařízení budovy (TZB) pro vytápění, větrání, klimatizaci a osvětlení, které pak může zabírat také 20-30 % objemu stavebního díla s růstem investičních nákladů, protože IGNORUJE místní klimatické podmínky vnitřní prostředí s větší nebo menší mírou nepohody, které není schopné zajistit hygienicky vyhovující rozdíly teplot, proudění vzduchu, osvětlení i hlučnost a přináší řadu zdravotních rizik s tím spojených a ještě s vysokou energetickou náročností Za pomoci nejmodernější techniky, výpočetních řídicích systémů a neobnovitelných energetických i surovinových POKLADŮ SVĚTA vzniká prostředí odborně nazývané SYNDROM NEMOCNÝCH BUDOV Zdroj: Aleš Brotánek 15
budova ČSOB v Radlicích 2009 16
17
18
19
20
+38 C +18 C 21
22
NESNAŽÍM SE, ABY TADY BYLO STÁLE PŘÍJEMNĚ. SNAŽÍM SE, ABY TADY PŘÍLIŠ ČASTO NEBYLO PŘÍLIŠ NEPŘÍJEMNĚ! 23
24
25
www.abatelier.cz JAK SE PODÍLÍ ARCHITEKTURA NA SPOTŘEBĚ ENERGIE? Při provozu budov se spotřebovává 40% energie. K tomu stopa celého cyklu života stavby (výroba materiálů, doprava, výstavba, údržba, reinvestice a likvidace stavby) = více než 50% energie. Současná architektura je největší ekologickou stopou naší civilizace, a proto také největší nadějí, pokud dokážeme využit POTENCIÁLU ÚSPOR! Průmysl 31% Zdroj: Eurostat Doprava 29% Domácnosti/ Služby 40% Vytápění 72% Ohřev TUV Domácí spotřebiče 26
ENERGON - PASIVNÍ ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA V ULMU 27
28
ENERGON - PASIVNÍ ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA V ULMU 15 kwh/m 2 za rok Řešení pro veřejné/státní budovy Chybí 1,5 patra technologie TZB NAVRH OPATŘENÍ ZATEPLENÍ 30 cm řízená výměna vzduchu s rekuperací tepla solární ohřev TUV okna U=0,73 W/(m2.K) Stropy monolitického betonového skeletu jsou akumulační setrvačník o síle 300 mm (aktivovaný beton) vybaveny při betonování potrubními registry. Chlad je získáván pomocí 100 m hlubokých vrtů a dvou běžných vodních čerpadel, která prohánějí vodu potrubím podzemních vrtu a po namíchání na teplotu chlazení 19 C do registrů podlah. Pokud je třeba náhodou topit, jde o vodu 21 C teplou 29
30
31
ENERGON minimalizace rozvodů instalací v podhledech 32
33
34
35
36
37 PROTI PŘÍMÉMU SLUNEČNÍMU SVITU JE BUDOVU S VNITŘNÍ STABILITOU TŘEBA CHRÁNIT STÍNĚNÍM I V ZIMĚ
VNITŘNÍ ATRIUM KOMUNIKAČNÍ PROSTOR I MÍSTO, KAM SE PŘIVÁDÍ ZREKUPEROVANÝ ČISTÝ VZDUCH K DISTRIBUCI PO BUDOVĚ 38
CHLAZENÍ OBSLOUŽÍ DVĚ VODNÍ ČERPADLA S PŘÍKONEM 3kWh CELÝ PROVOZ CHLAZENÍ, VYTÁPĚNÍ A ÚPRAVY VZDUCHU = jedna chodba v suterénu 39
ENERGON - CELÝ PROVOZ REKUPERACE = druhá chodba v podkroví 40
ENERGON - PASIVNÍ ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA V ULMU 41
42
ENERGY base - PASIVNÍ ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA VE VÍDNI 15 kwh/m 2 za rok NAVRH ŘEŠENÍ TZB ZATEPLENÍ 35 cm Centrálně řízená výměna vzduchu s rekuperací tepla okna U=0,71 W/(m2.K) solární ohřev vody FV JIŽNÍ STĚNA SLUNOLAM S FOTOVOLTAIKOU KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Stropy monolitického betonového skeletu jsou akumulační setrvačník o síle 300 mm (aktivovaný beton) vybaveny při betonování potrubními registry. Chlad je získáván z podzemního jezera hloubkovými vrty a dvou běžných vodních čerpadel, která prohánějí vodu potrubím podzemních vrtu a po namíchání na teplotu chlazení 19 C do registrů podlah. Pokud je třeba náhodou topit, jde o vodu 21 max25 C teplou a teplo získává tepelným čerpadlem. 43
ENERGY base - PASIVNÍ ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA VE VÍDNI Regulace slunečních zisků zubatěním prosklené fasády integrování fotovoltaických panelů pro stínění 44
45
celková energie [kwh/m2a] JAK VELKÝ ADAPTAČNÍ POTENCIÁL MÁ ARCHITEKTURA 21.stol.? POTENCIÁL ÚSPOR NÍKOENERGETICKÝ AŽ PASIVNÍ JE 80-90% 250 1984 ektrospotřebiče 200 VZT 150 Zástavba 19.století - 80% - 90% Plusový nezávislý dům Ohřev TUV Vytápění 100 50 0 cca 15-50 kwh/(m2a) 180-240 kwh/(m2a) do 50 kwh/(m2a) do 15 kwh/(m2a) Nulový dům Téměř nulový Dům EU ohřev UV+ vytápění z OZE ZDROJ : CPD Zástavba 20.století ČSN 730540 2011 Nízkoenergetický dům EPBD 2 Téměř nulový dům CZ 2013 KONCEPT PASIVNÍHO DOMU S MINIMEM SPOTŘEBY ENERGIE POSKYTNE ZDRAVÉ POHODLÍ S VYŠŠÍM KOMFORTEM Pasivní dům 2005 1984 1995 2003 1996 46
KLÍČOVÁ ZMĚNA PRO NAVRHOVÁNÍ (ZDRAVÉHO, KOMFORTNÍHO, EKONOMICKÉHO, BEZPEČNÉHO) STAVĚNÍ VE TŘETÍM TISÍCILETÍ SE JMENUJE OPTIMALIZACE! prof. Wolfgang Feist a jeho přínos návrhovým programem PHPP Přelomový nástroj pro architekty! 47
www.abatelier.cz OKOLNOSTI OPTIMALIZOVANÉHO NÁVRHU 1. ORIENTACE KE SVĚTOVÝM STRANÁM A OKOLNOSTI SITUACE NA POZEMKU 2. KOMPAKTNOST TVARU, PARAMETR A/V 3. TEPELNÉ ZÓNOVÁNÍ DISPOZIČNÍHO ŘEŠENÍ 4. NÁVRH OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ - U hodnoty STĚN, PODLAHY A STROPU - VYLOUČENÍ TEPELNÝCH MOSTŮ - VELIKOST, UMÍSTĚNÍ A KONSTRUKCE VÝPLNÍ OTVORŮ 5. KVALITA PROVEDENÍ PROVĚŘENÁ (RELATIVNÍ) VZDUCHOTĚSNOSTÍ OBÁLKY DOMU 6. ŘÍZENÉ VĚTRÁNÍ S REKUPERACÍ TEPLA 7. JAKÝ ZDROJ A ROZVOD TEPLA? 8. ZDALI I SOBĚSTAČNÉ VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ? 9. JAKÁ MÍRA ZÁSOBENÍ EL. ENERGIÍ V MÍSTĚ Z OZE? 48
POSTUP NÁVRHU PODLE PHPP = OPTIMALIZACE PARAMETRŮ BUDOVY 1. Zadání vlastností a parametrů Hodnocení Plochy Klimadata U-seznam zemina U-hodnoty Větrání-L Léto Komfort dosažitelný? ne Chlazení a n o 15 kwh/(m 2a ) okna větrání OknaTyp zastínění tlakový test Zastínění-L ano Chl.jednotky Chladicí zátěž teplo na vytápění topná zátěž ne požadavky splněny? 2. Zadání okolností místa stavby ZDROJ : CPD 49
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Aleš Brotánek www.abatelier.cz Autoři: Aleš Brotánek, Jan Praisler Developer: JRD s.r.o. JSOU OPRAVDU PASIVNÍ DOMY DRAHÉ? JSOU OPRAVDU PASIVNÍ DOMY ZDRAVÉ? KOLIK STOJÍ PASIVNÍ DOMY OPTIMALIZOVANÉ POMOCÍ PHPP? 50
MODŘICE Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY 51
11 kwh/m2/rok S/J Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola 41 bezbariérových malometrážních bytů se službami pro seniory, pasivní standard Modřice u Brna 15 kwh/m2/rok V/Z 52
MODŘICE Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY 53
MODŘICE PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY Autoři projektu: Ing.arch.Josef Smola, Akad.arch. Aleš Brotánek, Ing.arch.Jan Praisler PROJEKT 2009 prezentace - ABATELIER Aleš Brotánek 41 BEZBARIÉROVÝCH MALOMETRÁŽNÍCH BYTŮ SE SLUŽBAMI ROZPOČTOVÉ NÁKLADY ZASTAVĚNÁ PLOCHA (m2) 87,5 mil.kč 1.480 UŽITNÁ PLOCHA (m2) 2.080 OBESTAVĚNÝ PROSTOR (m3) CENA ( Kč/m3, bez DPH, vč. inženýrských objektů) 11.460 7.100 VYSOUTĚŽENÁ CENA ZASTAVĚNÁ PLOCHA (m2) 64 mil.kč 1.480 UŽITNÁ PLOCHA (m2) 2.080 OBESTAVĚNÝ PROSTOR (m3) CENA ( Kč/m3, bez DPH, vč. inženýrských objektů) 11.460 5.200 54
MODŘICE Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY 55
MODŘICE Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY 56
MODŘICE PASIVNÍ BYTOVÝ DŮM PRO SENIORY Obnovitelné zdroje energie - solární systém + kotle na peletky Aleš Brotánek, Jan Preisler, Josef Smola 57
Dostavba a rekonstrukce jedné budovy v rámci školního areálu ZŠ Městské části Praha-Slivenec ABATELIER Aleš Brotánek, Jan Preisler, Jan Márton, Jiří Čech Jak dalece je možné se při rekonstrukci přiblížit parametrům 15 kwh/(m 2a )? Rekonstrukce podle principů pasivního stavění 59
ABATELIER Aleš Brotánek, Jan Preisler, Jan Márton, Jiří Čech Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Podlaha na terénu 0,58 W/(m 2 K) Podlaha nad suterénem - Climatizér+ 0,14 W/(m 2 K) 60
ABATELIER Aleš Brotánek, Jan Preisler, Jan Márton, Jiří Čech Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Podlaha na terénu 0,58 W/(m 2 K) Podlaha nad suterénem - Climatizér+ 0,14 W/(m 2 K) podlahová konstrukce nad suterénem stávající podlahové souvrství tl. 100 mm stávající nosná konstrukce stropu ŽB deska tl. 150 mm na průvlacích spuštěný SDK podhled - dutina vyfoukána celulózovou izolací tl. 250 mm 61
ABATELIER Aleš Brotánek, Jan Preisler, Jan Márton, Jiří Čech Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Dostavba o nové učebny > zkompaktnění objemu > A/V původní = 0,59 > A/V nové = 0,49 62
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec 63
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Dostavba o nové učebny > zkompaktnění objemu > A/V původní = 0,59 > A/V nové = 0,49 64
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Stěny 0,12-0,15 W/(m 2 K) 65
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Stěny 0,12-0,15 W/(m 2 K) vnější obvodová stěna stěrková omítka vyztužená technickou tkaninou kontaktní zateplovací desky minerální vlny (systémově kotvené) tl. 240 mm stávající cca 400 mm / nové zdivo přesné vápenopískové cihly na stavební lepidlo 175 mm stávající / stěrková vnitřní omítka sokl pod terénem geotextilie S 500 kontaktní zateplovací soklový XPS systém tl. 140 mm stávající zdivo tl. 400 mm 66
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Střecha nad dostavbou - Climatizér+ 0,14 W/(m2K) 67
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec OPTIMALIZACE OKENNÍCH OTVORŮ Okna 0,8 W/(m 2 K) Redukce okenních otvorů v kabinetech a v kuchyni o 20 %. Otevíravé / pevné části oken. 68
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Okna 0,8 W/(m 2 K) dřevěný rám 92 mm Uf = 1,08 W/(m².K) Ug = 0,5 W/(m².K) y = 0,019 W/mK g=50% 69
Dostavba a rekonstrukce jedné budovy v rámci školního areálu ZŠ Městské části Praha-Slivenec Původní potřeba tepla na vytápění 203 kwh/m 2/rok Dosažená potřeba tepla na vytápění 21 kwh/m 2/rok Byla to drahá rekonstrukce? Rozpočet původní běžné rekonstrukce 11mil Rozpočet pasivní rekonstrukce předpokládaný 12mil Ve výběrovém řízení vysoutěžená cena rekonstrukce za 11,3 mil 70
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Vzduchotechnika V patře, kde jsou kabinety a učebny, je vzduchotechnika přiznaná viditelně > obtížné zakrytí, výtvarný prvek, edukační účel na přívodu i odvodu jsou osazeny uzavírací klapky ovládané ze třídy > případě, že nejsou ve třídě žáci, není třída provětrávána 71
Dostavba a rekonstrukce školní budovy ZŠ Slivenec Rekonstrukce podle principů pasivního stavění Vzduchotechnika přívod a odsávání vzduchu jsou vždy na protilehlé straně třídy rozvody do jednotlivých učeben a kabinetů zůstaly přiznané 72
Výsledky výzkumu větrání v rakouských školách Simulace přirozeného větrání učebny pro různé varianty větrání a jeho dopadu na koncentraci oxidu uhličitého. Výsledky simulace ukazují, že i v ideálních případech větrání přestávky nedochází k dostatečnému provětrání prostoru. (Měření kvality vzduchu v školách v Horním Rakousku, Amt der OÖ. LR., Abt. Umwelt- und Anlagentechnik) ZDROJ: PUBLIKACE CENTRA PASIVNÍHO DOMU - Nucené větrání s možností rekuperace odpadního tepla v objektech pro vzdělání NAPROSTOU VĚTŠINU AKTIVNÍHO VYUČOVACÍHO ČASU TRÁVÍ DĚTI V PROSTŘEDÍ, KTERÉ VE ŠKOLÁCH NEMÁ NIKDY NASTAT A KTERÉ ODPORUJE VYHLÁŠCE O OBECNĚ TECHNICKÝCH PODMÍNKÁCH VE VÝSTAVBĚ! PROSTŘEDÍ ZDRAVÉ K POBÝVÁNÍ NASTÁVÁ POUZE V DOBĚ, KDY VÝUKA NEPROBÍHÁ 74
Výsledky výzkumu větrání v Rakouských školách 75
JAKÉ MŮŽE MÍT NEKVALITNÍ PROSTŘEDÍ ARCHITEKTURY DŮSLEDKY A NÁSLEDKY? 1990 Ulm-Eggingen. Martin Wamsler Architektengemeinschaft Reiter & Rentzsch KONCENTRACE CO2 NAD 1500-5000ppm NA PRACOVIŠTI I PŘI STUDIU 1. NEPŘÍJEMNÉ ODÉRY, PACHY A OSPALOST 2. SNIŽOVÁNÍ SOUSTŘEDĚNÍ, POZORNOSTI A VÝKONOSTI = snížená efektivita práce i výuky 3. SNIŽOVÁNÍ SCHOPNOSTI ZAPAMATOVAT SI INFORMACE KONCENTRACE CO2 NAD 1500-5000ppm PŘI ODPOČINKU A VE SPÁNKU 1. POCITY NEDOSPALOSTI, ÚNAVA A NÁSLEDNÉ USÍNÁNÍ BĚHEM STEREOTYPNÍCH ČINNOSTÍ, PŘI ČTENÍ A PŘI ŘÍZENÍ MOTOROVÉHO VOZIDLA. 2. PŘI VYŠŠÍCH KONCENTRACÍCH BOLESTI HLAVY, ZVYŠOVÁNÍ KREVNÍHO TLAKU, COŽ MŮŽE POŠKODIT MOZKOVÉ BUŇKY. 3. PORUCHY PAMĚTI A NÁPADNÁ KORELACE SE ZVYŠOVÁNÍM VÝSKYTU MOZKOVÝCH NEMOCÍ VE SPOLEČNOSTI (např.alzheimerova choroba, v r. 2000 zhruba 50 70 tisíc osob, v r. 2008 již 120 tisíc osob, (zdroj MZ) 4. PORUCHY IMUNITY, PŘIBÝVÁ ALERGIKŮ A ASTMATIKŮ. 76
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Výchozí situace pro stavbu pasivního domu Severní svah pod úhlem cca 8 10 směrem k ulici s přístupem na pozemek Nevhodný úzký tvar pozemku s přístupem ze severu Nevhodná orientace pozemku ke světovým stranám a orientací delší, podélnou stranou k západojihozápadu Sevření okolní zástavbou a omezení z pražských OTPP (vyhláška č. 26/1999 Sb.) - odstup sousedních staveb roven minimálně výšce vyšší z protilehlých stěn. Pro stavbu pasivního domu je situace zcela nepříznivá 77
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 78 Výchozí situace - pro stavbu pasivního domu je nepříznivě omezována
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Přesto faktor A/V=0,4 79
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 80
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 81
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Konstrukce VPC bloky tl.175mm +monolit ŽB Příčky ze sádrových bloků 82
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Přechod mezi částí stavby s podzemím a bez něho tvoří vrstva štěrkového pěnoskla pod vytápěnou částí 2NP na terénu. 83
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Hrubá stavba s vnější stěrkou jako pojistkou pro zajištění plynotěsnosti těsně před aplikací tepelné izolace. Průvzdušnost obálky n50 = 0,4-0,5 měřeno po bytech 84
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Optimální tl. tepelné izolace obálky jen 280 mm šedý EPS 85
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM ŘEŠENÍ TEPELNÉHO MOSTU = LAMINÁTOVÁ KONZOLA+PODLOŽKA 86
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 87
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 88
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 89
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM Vysoká kvalita vnitřního prostředí s minimem technologií, jednoduchá ovladatelnost jednoduchá ovladatelnost malá otopná tělesa nemusí být pod okny decentrální VZT jednotka v podhledu umístěná v komoře otopné těleso s integrovaným přívodem větracího vzduchu čidla pohybu a CO 2 90
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 91
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM PASIVNÍ DŮM EKONOMICKY NEJVÝHODNĚJI OSAZEN MALÝM PLYNOVÝM KOTLEM PRO ŠEST BYTŮ technická místnost : malý plynový kotel + zásobník TV technická místnost : malý plynový kotel + rozdělovač a sběrač 92
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM PASIVNÍ DŮM PŘIPRAVEN VYMĚNIT KOTEL NA PLYN ZA PALIVOVÝ ČLÁNEK, KTERÝ UŽ DNES UMÍ Z 2,5kW PLYNU VYROBIT 1,5kW EL. ENERGIE A 0,6kW TEPLÉ VODY technická místnost : malý plynový kotel + zásobník TV technická místnost : malý plynový kotel + rozdělovač a sběrač 93
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM PASIVNÍ DŮM PŘIPRAVEN VYMĚNIT KOTEL NA PLYN ZA PALIVOVÝ ČLÁNEK, KTERÝ UŽ DNES DOKÁŽE Z 2,5kW PLYNU VYROBIT 1,5kW EL. ENERGIE A 0,6kW TEPLÉ VODY technická místnost : malý plynový kotel + zásobník TV technická místnost : malý plynový kotel + rozdělovač a sběrač 94
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM JINÝM ZDROJEM, MÍSTO KOTLE NA PLYN, SE MOHOU STÁT DATOVÁ KAMNA Německá společnost Cloud & Heat přišla s velmi originálním nápadem jak vytápět domácnost pomocí výkonných serverů... "Datová kamna" vyžadují kvalitní internetové připojení rychlostí alespoň 50 Mbit/s! http://www.ekobonus.cz/datova-kamna-novy-zpusob-vytapeni-pomoci-vykonnych-serveru 95
ENERGETICKY PASIVNÍ BYTOVÁ VILA POD ALTÁNEM 96
Akad.arch.Aleš Brotánek ṖROČ SPOLUPRÁCI PD S KRAJINOU? BEZ VODY SE MĚSTO DUSÍ SE ZELENÍ A VODOU MĚSTO DÝCHÁ 97
VODA V KRAJINĚ PASIVNÍ DOMY NA CESTĚ K SOBĚSTAČNOSTI A SPOLUPRÁCI S KRAJINOU Praha z Žižkovské televizní věže BEZ ZELEŇĚ a bez VODY! 98
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše Autoři návrhu: Ing. Michal Šperling, MgA. Václav Odvárka, Ing.Pavel Minář 99
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 100
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 2671 Dům se zelenou mokřadní střechou - kořenovou čističkou na střeše 101
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 102
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 103
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 104
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 105
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 106
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 107
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 108
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 109
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 110
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 111
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 112
Pasivní dům se zelenou mokřadní střechou = kořenovou čističkou na střeše 113
VÍTĚZ SOUTĚŽE O EKOLOGICKÉHO OSKARA E.ON Energy Globe Autoři návrhu: Ing. Michal Šperling, MgA. Václav Odvárka, Ing.Pavel Minář 114
Akad.arch.Aleš Brotánek Ȧkad.arch.Aleš Brotánek 10. - 12. listopadu 2017 www.pasivnidomy.cz POZVÁNKA NA DNY PASIVNÍCH DOMŮ ZPŘÍSTUPNĚNÉ DOMY PO CELÉ ČR115
116
117
118
119
120
121
123
125
126
ZÁKLADNÍ ŠKOLA - KNĚŽMOST 2015 AUTOŘI: Aleš Brotánek, Jan Praisler www.abatelier.cz zakládající člen CENTRA PASIVNÍHO DOMU ESTETICKÉ A TECHNICKÉ MOŽNOSTI PŘESTAVBY ZŠ KNĚŽMOST NA PASIVNÍ AŽ TÉMĚŘ NULOVOU BUDOVU S INTEGRACÍ FV SYSTÉMU DO ARCHITEKTURY a překvapivé překážky pro efektivní využívání OZE 127
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 2014 VÝCHOZÍ SITUACE - požadavek na zachování kontextu místa měřítkem a strukturou kostel stará škola Přízemní škola s azbestem Šance k uvolnění demolici prostoru tělocvična 128
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU HLEDÁNÍ URBANISTICKÉ STRUKTURY/ optimalizace VYUŽITÍ POZEMKU 2014 rozmluvená koncepce paní ředitelce 129
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU HLEDÁNÍ URBANISTICKÉ STRUKTURY/ vybraný koncept VYUŽITÍ POZEMKU 2014 soustředění hmot při severní hranici 130
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU HORIZONTÁLNÍ PROPOJENÍ RŮZNÝCH ŮROVNÍ BEZBARIEROVĚ JEDNÍM VÝTAHEM 131
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU NÁSTUPNÍ PROSTOR DO ŠKOLY, ZACHOVÁNÍ ZELENĚ A DOPRAVNÍ ŘEŠENÍ 132
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU SPOLEČNÁ VSTUPNÍ HALA dělí provoz na 1. a 2. stupeň 2015 133
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 425 Wp instalovaného výkonu DIVERZIFIKOVANĚ orientovaných 2015 88 425 Wp instalovaného výkonu na svislých a šikmých plochách Víceúčelová vstupní hala vizuálně propojená se zahradou a přes dvě podlaží 134
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU Víceúčelová vstupní hala vizuálně propojená se zahradou 2015 135
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU URYCHLENÍ VÝSTAVBY MONTOVANÝM ŽB SKELETEM HLAVNÍCH stavebních objektů 2015 136
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 425 Wp instalovaného výkonu DIVERZIFIKOVANĚ orientovaných 2015 A/V 0,36 m 2 /m 3 VÝSLEDNÝ TVAR VÝRAZNĚ NEZHORŠIL KOMPAKTNOST STAVBY 137
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU MĚŘÍTKEM A STRUKTUROU KONZERVATIVNÍ VZHLED Z ULICE 2015 138
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU DO VZHLEDU ZE ZAHRADY ARCHITEKTURA INTEGRUJE FV OBKLADY 2015 139
OPTIMALIZACE PHPP VE STUDII a UPŘESNĚNÍ PHPP V DPS 2016 AUTOŘI: JIŘÍ ČECH, MICHAL ČEJKA, PAVEL MINÁŘ 140
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU NÁSTUPNÍ PROSTOR DO ŠKOLY S BARIÉROU K SILNICI 2 141
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU NÁSTUPNÍ PROSTOR DO ŠKOLY S INTEGROVANÝMI BOXY NA TŘÍDĚNÍ ODPADU 142
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 425 Wp instalovaného výkonu DIVERZIFIKOVANĚ orientovaných 2015 143
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU INTELIGENTNÍ SYSTÉM ŘÍZENÍ HAIDY 2015 KOLIK SPOLEČNÉ INTELIGENCE POTŘEBUJEME PRO PŘÍJEMNÉ UŽÍVÁNÍ BUDOVY? 1. řízeně větrání dvou semicentrálních větracích jednotek s rekuperací 2. stíněním oken jih, východ a západ automaticky nastavitelnými žaluziemi 3. temperování a tepelnou pohodu vnitřního prostředí 4. efektivní využívání vlastní el.energie z fotovoltaiky 5. ostraha objektu 6. jistá míra hlídání poruch systémů a havarijních situací 7. automatické zavlažování zahrady z nádrží na dešťovou vodu 144
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST V TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 kwp instalovaného výkonu v různých orientacích 2016 Rozdíl mezi monokrystalickým (levý FV modul) a multikrystalickým (pravý FV modul), resp. rozdíl mezi tmavě a světle modrým vzhledem. (FILLFACTORY-ING.BAŘINKA) AUTOR A VÝROBCE BAREVNÝCH FV PANELU: FILLFACTORY- ING.RADIM BAŘINKA 145
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 425 Wp instalovaného výkonu DIVERZIFIKOVANĚ orientovaných 2015 AUTOR A VÝROBCE BAREVNÝCH FV PANELU: FILLFACTORY- ING.RADIM BAŘINKA 146
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU DENNÍ VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE PO MĚSÍCÍCH 2016 OPTIMALIZACE VÝKONU ROČNÍHO VÝKONU Pro porovnání FV fasáda srovnatelné plochy orientované na maximální roční výkon 277 GJ Diverzifikovaně orientované svislé a šikmé plochy FV fasády s rovnoměrnějším optimalizovaným ročním výkonem 277 GJ 147
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST NA TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU 88 425 Wp INSTALOVANÉHO VÝKONU VYROBÍ 2016 ROČNÍ VÝROBA 231 GJ ODHAD NEVYUŽITÍ 98 GJ 1. VŠE, CO SE BĚHEM PROVOZNÍCH DNÍ VYROBÍ, ŠKOLA SPOTŘEBUJE! 2. JAK NALOŽIT S ENERGIÍ VYROBENOU O PRÁZDNINÁCH A NEPRACOVNÍCH DNECH? 148
STUDIE PŘESTAVBY ZŠ-KNĚŽMOST V TÉMĚŘ NULOVOU PASIVNÍ BUDOVU Překvapivé překážky pro efektivní využívání OZE 2016 1. V rámci SMYSLU plnění evropských cílů politiky 2020 by byl nejlogičtější režim NETT METERING. Tedy motivace zajistit si tolik energie, kolik za rok každý potřebuje a státní monopoly, v rámci energetické unie, řeší výměnu v čase přes inteligentní sítě. 2. Druhé chytré řešení by umožnilo přenášet produkci el.energie do ostatních objektů v majetku města za pomoci stávající sítě a sofftwearu. VE SPOLUPRÁCI SE S PŘENOSOVOU SOUSTAVOU 3. Propojit objekty města mezi sebou vlastní nezávislou sítí je v tuto chvíli nejreálnějiším řešením, bez administrativních komplikací. JE ALE CHYTRÉ SE SEPAROVAT? 4. Poslední alternativou je odkoupit do majetku města místní distribuční síť (začínající za trafostanicí) a nejen vlastní vyrobenou el.energii v tomto prostoru poskytovat přednostně s možností přechodu do ostrovního provozu. CHYTRÉ, ALE U NÁS??? 5. Provoz domu propojit s potřebami dopravní mobility ELEKTROMOBILITA MĚSTA 149
- 90% do 15 kwh/(m2a) celková energie [kwh/m2a] ARCHITEKTURA MÁ MINIMÁLNÍ POTENCIÁL ÚSPOR 80-90% NA PROVOZ K NAPLŇOVÁNÍ CÍLŮ SMĚRNICE EU EPBD2 JE ZAVEDEN POJEM TÉMĚŘ NULOVÝ DŮM 250 200 150 100 50 0 Zástavba 19.století cca 15-50 kwh/(m2a) 180-240 kwh/(m2a) KONCEPT PASIVNÍHO DOMU + PŘÍRODNÍ MATERIÁLY + ZAJIŠTĚNÍ OZE V MÍSTĚ do 90 kwh/(m2a) - 80% do 50 kwh/(m2a) cca 35 kwh/(m2a) Plusový nezávislý dům Nulový dům Téměř nulový Dům EU 1984 ektrospotřebiče VZT Ohřev TUV Vytápění ohřev UV+ vytápění z OZE Zástavba 20.století ČSN 730540 2011 Nízkoenergetický dům EPBD 2 Téměř nulový dům CZ 2013 PD je vyzkoušený koncept realizacemi a vhodný pro všechny typy budov nejen pro bydlení a RD! Optimalizovaný TÝMOVÝ návrh OVĚŘENÝ V PHPP nezvyšuje náklady na realizaci! Pasivní dům 150
www.abatelier.cz ROPNÝ ZLOM (peak oil) ŠANCE K VYUŽITÍ NABÍDKY NEBO OHROŽENÍ? Zda si zvolíme pozitivní nebo negativní scénář je pouze na nás 1984 NYNÍ JSME ZDE S ROZVOJEM TECHNOLOGIÍ ZA POMOCI FOSILIÍ DŘÍVE SVAZUJÍCÍ LIMIT ZÍTRA ŠANCE ZAJISTIT KOMFORT POMOCÍ OZE PEAK OIL ŠANCE PROPOJIT OZE NÁROKY 21.st. + OPTIMALIZOVANÝ PD + CHYTRÉ TECHNOLOGIE Zdroj: 151
V ČEM JE ŠANCE ČESKA, ČLENA EU, Z REALIZACE SMĚRNICE EPBD2 PŘÍNOSY ÚSPORNÝCH BUDOV S REDUKCÍ CO 2 Šance využít vyšší komfort pobytu v budovách všech typů novostaveb, u komlexních úprav panelových domů a více nebo méně u rekonstrukcí dle okolností Šance na zdravé vnitřní prostředí, kde trávíme 90% času (zdroj:prof.kabele) Šance energetické bezpečnosti nezávislost na nespolehlivosti dodavatelů, výkyvech globálního trhu s energiemi i nepředvídatelnosti vývoje. Šance pro průmysl dlouhodobé strategie vytvářejí stabilní prostředí pro investice do nových technologií v zemích se silnou průmyslovou tradicí a vysokou energetickou náročností ekonomiky jako je ta naše Šance pro chytré sítě efektivním využitím el. energie Šance pro export vývozem inovativních výrobků a technologií Šance na sociální smír podpora místní ekonomiky a nová pracovní místa (ZELENÁ ÚSPORÁM GENEROVALA 35 tisíc prac.míst zdroj: ekonomická studie M.Zámečníka) ŠANCE NA UDRŽENÍ KVALITY ŽIVOTA KLÍČOVÉ NÁRODNÍ ZÁJMY? 152
NA CESTĚ OD PASIVNÍCH DOMŮ K ENERGETICKY SOBĚSTAČNÝM BUDOVÁM! RD RATMĚŘICE MANŽELŮ NEKLOVÝCH Děkuji za pozornost! 2009 2015 2014 Aleš Brotánek zakládající člen CENTRA PASIVNÍHO DOMU předseda sdružení EKODŮM z.s. www.abatelier.cz www.pasivnidomy.cz www.sdruzeni-ekodum.cz 153
Panelové domy jaký potenciál skrývají? EKONOMICKY NEJVÝHODNĚJŠÍ ŘEŠENÍ ZMĚNY STAVBY PANELOVÉHO DOMU DOPORUČUJÍ ÚPRAVY, KTERÉ VE VÝSLEDKU NEJSOU VHODNÉ K TRVALÉMU POBYTU OSOB V POBYTOVÝCH MÍSTNOSTECH. 154
UDRŽITELNÁ ARCHITEKTURA S PRAHOU - 4 RYCHLEJI JEDINĚ S NOSNOU SLÁMOU- DEMONSTRAČNÍ OBJEKT NA PANKRÁCI 155
UDRŽITELNÁ ARCHITEKTURA S PRAHOU - 4 RYCHLEJI JEDINĚ S NOSNOU SLÁMOU- DEMONSTRAČNÍ OBJEKT NA PANKRÁCI 156
ČVUT-POŽÁRNÍ ZKOUŠKY obvodových stěn pro NE/PAS domy s tepelnými izolacemi na bázi slámy SPOLUPRÁCE A.BROTÁNEK J.MÁRTON, J.ČECH VYBRANÉ VLASTNOSTI PŘÍRODNÍCH A DALŠÍCH STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ, STAVEBNÍCH PRVKŮ A BUDOV z programu Efekt, SKLADBA 01 - NOSNÁ SLAMĚNÁ STĚNA získala po 145 min. MPO ČR. REI 120 min. Podrobné informace o projektu a dílčí výsledky včetně zkušebních protokolů jsou k dispozici na webových stránkách řešitele projektu: http://kps.fsv.cvut.cz/index.php?lmut=cz&part=vyzkum&sub=30 Koordinátorem projektu za ČVUT: Jan Růžička, e-mail: jan.ruzicka@fsv.cvut.cz Partneři části projektu Stěna z nosné slámy : ABatelier, www.abatelier.cz e-mail: abrotanek@abatelier.cz Hliněné omítky Picas, e-mail: navratil@rigi.cz 158